Как работают модемы (стр. 12 )

Ниже приведен простейший вариант с одним оконечным устройством. Для этого достаточно подключение 1B+1D (64 Kbps). Необходимые устройства: NT-BA, цифровой телефон.

Можно использовать и два цифровых телефона, но тогда уже необходимо подключение 2B+1D (128 Kbps).

Следующий вариант является удачным для пользователей РС. Если старой аналоговой линии не хватало для одновременной работы в интернете и использования телефонного аппарата, то это решение обеспечит одновременную работу телефонного аппарата и интернет-соединения на скорости 64 Kbps. Кроме того, существует возможность увеличения скорости соединения до 128 Kbps, используя второй B-канал телефонного аппарата. Для этого решения необходимо подключение 2B+1D, цифровой телефон и ISDN-модем.

Этот вариант хорош для организации скоростного универсального канала между РС, находящихся в разных офисах, со скоростью до 128 Kbps. Офисы абонента могут находиться в любой точке мира (в пределах доступности ISDN-сервиса). У этого решения есть большие преимущества по сравнению с выделенной линей, так как стоимость ISDN-оборудования значительно дешевле, а скорость передачи достаточно высока и, что самое главное, стабильна. К тому же есть возможность сменить точки соединения без затрат, простой сменой номера.

Аналог предыдущего решения, но приемопередатчик в данном случае применен не внутренний, а внешний. Это прибавляет несколько дополнительных возможностей, но зато скорость обмена (если использовать стандартный последовательный порт) упадет до 115 Kbps.

Возможность выхода в интернет и использование двух телефонных аппаратов. Обеспечивает овременную работу одного телефонного аппарата и интернет-соединения на скорости 64 Kbps. Либо одновременное использование двух телефонных аппаратов без возможности выхода в интернет. Кроме того, можно увеличить скорость соединения до 128 Kbps, используя второй B-канал телефонного аппарата.

Это очень специфическое решение. Предназначено для интеграции смешанных структурированных сетей. Использование аппаратного роутера повышает надежность сети и не требует выделенного РС для организации соединения. РС нужен только для начального конфигурирования или последующего переконфигурирования.

Блоки NTBA выполняют задачу преобразования станционного 2-х проводного интерфейса подключения Uk0 в 4-проводный интерфейс подключения абонентских устройств S0. Кроме того, сетевые окончания является питающим устройством для не более 4 пассивных оконечных устройств с общим числом устройств не более 8. Модемы ISDN по внешнему виду аналогичны обычным модемам, только имеют меньшее количество электроники.

ISDN-модемы для пользователя выглядят более привлекательно, чем традиционное соединение с интернетом. Ведь куда приятнее качать странички со скоростью 128 Kbps против 30-40 Kbps, которые предоставляют обычные модемы. В большинстве случаев ISDN-модемы (которые, кстати, ими не являются в прямом понимании) делаются для шины ISA, в последнее время все чаще стали появляться устройства с интерфейсом PCI. Если использовать внешний модем, то скорость будет ограничиваться уже COM-портом, так как, к сожалению, довольно сложно сейчас найти USB-модемы (о шине USB смотрите здесь).

На этих двух фотографиях вы можете как раз увидеть внешний модем для коммуникационного порта, а также устройство, совмещающее в себе цифровой телефонный аппарат и приемопередатчик.

В заключение можно сказать, что ISDN - это перспективное направление развития как телефонии, так и технологий передачи данных. Гибкость ISDN-сервиса придает таким решениям универсальность и маштабируемость. Особенно большие перспективы видны в интегрированных сетевых решениях, таких как межофисные соединения с возможностью увеличения количества одновременно подключаемых абонентов (соединения типа Point to Multipoint), а также с возможностью увеличивать скорость обмена за счет использования дополнительных B-каналов (использование подключения ISDN PRI). И, конечно, нельзя забывать и про прекрасные перспективы развития домашних сетей, на которые в первую очередь и разрабатывался этот стандарт.

С другой стороны, есть много препятствий для развития ISDN сетей. Сегодня ISDN-модули установлены далеко не на всех АТС, а если и установлены, то в большинстве случаев на небольшое количество каналов. А существует еще много АТС, которые не имеют такой возможности вообще. Плюс еще появляется проблема организации межстанционных соединений, которые потянули бы такие емкости каналов, ведь теперь телефонные сети должны гарантировать скорость 144 (2х64+16) Kbps на всем протяжении сервисов ISDN. Ограничение максимальной длины U-кабеля (всего 5 километров) тоже вносит свои проблемы.

Технология ADSL

На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ с использованием телефонной линии и модемов. Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56 Kbps (обычно не более 40-52 Kbps). Естествеенно, этого в весьма малой степени хватает для комфортного доступа в интернет, тем более что насыщение web-страниц графикой и видео, применение Flash-технологий и проч. все острее ставит вопрос о путях дальнейшего увеличения пропускной способности канала от провайдера до вашего компьютера.

Одной наиболее перспективной в настоящее время является технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). Это новая модемная технология, превращающая стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии высокоскоростного (сравнительно) доступа. Технология ADSL позволяет передавать информацию к абоненту со скоростью до 6 Mbps. В обратном направлении используется скорость до 640 Кbps (это связанно с тем, что весь современный спектр сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от абонента).

Услуга ADSL организуется с помощью модема ADSL и стойки модемов ADSL, называемой DSL Access Module (DSLAM). Практически все DSLAM оснащаются Ethernet-портом, что позволяет использовать на узлах доступа обычные концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и прочее распространенное сетевое оборудование. Ряд производителей начали снабжать DSLAM интерфейсами АТМ, что позволяет напрямую подключать их к ATM-коммутаторам территориально-распределенных сетей. Также ряд производителей создают пользовательские модемы, которые представляют собой ADSL-модем, но для программного обеспечения являются адаптерами ATM. На участке между ADSL-модемом и DSLAM функционируют три потока: высокоскоростной поток к абоненту, двунаправленный служебный и речевой канал в стандартном диапазоне частот канала (0.3-3.4 KHz). Частотные разделители (POTS Splitters) выделяют телефонный поток и направляют его к обычному телефонному аппарату. Такая схема позволяет разговаривать по телефону одновременно с передачей информации и пользоваться телефонной связью в случае неисправности оборудования ADSL. Конструктивно телефонный разделитель представляет собой частотный фильтр, который может быть как интегрирован в модем ADSL, так и быть самостоятельным устройством.

Согласно теореме Шеннона, невозможно с помощью модемов достичь скоростей выше 33.6 Kbps. В ADSL-технологии цифровая информация передается вне диапазона частот стандартного канала. Это приведет к тому, что фильтры, установленные на телефонной станции, отсекут частоту выше 4 KHz, поэтому необходимо на каждой телефонной станции установить оборудование доступа к территориально-распределенным сетям (коммутатор или маршрутизатор). Передача к абоненту осуществляется на скоростях от 1.5 до 6.1 Mbps, скорость служебного канала составляет от 15 до 640 Kbps. Каждый канал может быть разделен на несколько логических низкоскоростных каналов. В минимальной конфигурации передача ведется на скорости 1.5 или 2 Мbps. В принципе, сегодня существуют устройства, передающие данные со скоростью до 8 Мbps, однако в стандартах такая скорость не определена. Максимально возможная скорость линии зависит от ряда факторов, включающих длину линии и толщину телефонного кабеля. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода.

ADSL-модем представляет собой устройство, построенное на базе цифрового сигнального процессора (DSP), аналогичное применяемому в обычных модемах. В общем случае, вся пропускная способность линии делится на два участка. Первый участок предназначен для передачи голоса, и находится в диапазоне 0.3-3.4 КHz. Диапазон сигнала для передачи данных лежит в пределах от 4 KHz до 1 МHz, так как физические параметры большинства линий не позволяют передавать данные с частотой свыше 1 МHz. К сожалению, не все существующие телефонные линии (особенно большой протяженности), имеют даже такие характеристики, поэтому приходится еще больше уменьшать полосу пропускания, что, конечно же, влечет за собой уменьшение скорости.

Существует также ряд смежных технологий, принцип работы которых аналогичен ADSL. Общее название таких технологий xDSL.

High Data-Rate Digital Subscriber Line (HDSL)

HDSL является технологией, обеспечивающей передачу на скорости 1.536 или 2.048 Mbps в обоих направлениях. Протяженность линии может достигать 3.7 km. Ориентирована в качестве более дешевой альтернативы выделенным каналам. Требует четырехпроводной абонентской линии.