{"id":85741,"date":"2020-06-19T01:42:40","date_gmt":"2020-06-18T23:42:40","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/peredacha-dannyh-na-rasstoyanie-do-20-km-po-obychnym-provodam-legko-esli-eto-shdsl"},"modified":"2020-06-19T01:42:40","modified_gmt":"2020-06-18T23:42:40","slug":"peredacha-dannyh-na-rasstoyanie-do-20-km-po-obychnym-provodam-legko-esli-eto-shdsl","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/peredacha-dannyh-na-rasstoyanie-do-20-km-po-obychnym-provodam-legko-esli-eto-shdsl","title":{"rendered":"Andmete edastamine kuni 20 km tavaliste juhtmete kaudu? Lihtne, kui tegemist on SHDSL\u2026","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Malm\u00e4ngude t\u00f5usust hoolimata ei kaota DSL-tehnoloogiad oma asjakohasust t\u00e4nap\u00e4eval. DSL-i kasutatakse endiselt viimase miili v\u00f5rkudes, et \u00fchendada kliendiseadmestikud internetiteenuse pakkujate v\u00f5rkudega. Viimasel ajal on see tehnoloogia \u00fcha enam kasutusele v\u00f5etud ka kohalikes v\u00f5rkudes, n\u00e4iteks t\u00f6\u00f6stuslikes rakendustes, kus DSL t\u00e4iendab Etherneti v\u00f5i RS-232\/422\/485 p\u00f5hiseid v\u00e4liv\u00f5rke. Selliseid t\u00f6\u00f6stuslahendusi rakendatakse aktiivselt arenenud Euroopa ja Aasia riikides.<\/a><\/noindex><\/p>\n

DSL on standards\u00fcsteemide kogum, mis loodi algselt digitaalsete andmete edastamiseks telefoniliinide kaudu. Ajalooliselt oli see esimene lairibainternetitehnoloogia, mis asendas DIAL UP ja ISDN-i. Praeguseks on olemas palju erinevaid DSL-standardeid, kuna paljud ettev\u00f5tted, alates 80-ndatest, on p\u00fc\u00fcdnud v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tada ja turule tuua oma tehnoloogia.<\/p>\n

K\u00f5iki neid arendusi saab jagada kaheks suureks kategooriaks \u2013 as\u00fcmeetrilised (ADSL) ja s\u00fcmmeetrilised (SDSL) tehnoloogiad. As\u00fcmeetriliste all peetakse silmas selliseid, kus sissetuleva \u00fchenduse kiirus erineb v\u00e4ljuva andmeliikluse kiirusest. S\u00fcmmeetrilistes tehnoloogiates on vastuv\u00f5tu ja edastamise kiirus v\u00f5rdsed.<\/p>\n

Tuntumad ja laialdaselt levinud as\u00fcmeetrilised standardid on ADSL (viimases versioonis ADSL2+) ja VDSL (VDSL2), s\u00fcmmeetrilised standardid aga HDSL (vananenud profiil) ja SHDSL. Need erinevad \u00fcksteisest selle poolest, et nad t\u00f6\u00f6tavad erinevatel sagedustel, kasutavad erinevaid kodeerimise ja modulatsiooni meetodeid f\u00fc\u00fcsilisel teel. Samuti erinevad nad vigade korrigeerimise meetodite poolest, mis tagab erineva taseme h\u00e4irekindluse. L\u00f5ppkokkuv\u00f5ttes on igal tehnoloogial oma piirangud andmeedastuse kiirusel ja kaugusel, sealhulgas s\u00f5ltuvalt juhtme t\u00fc\u00fcbist ja kvaliteedist.<\/p>\n

\"Andmete
\nErinevate DSL standardite piiri omadused <\/i><\/p>\n

Igas DSL-tehnoloogias langeb andmeedastuskiirus kaabli pikkuse suurenedes. Piirdistantsidel v\u00f5ib saada kiirus mitu sada kilobitti, kuid 200-300 m andmeedastuse puhul on saadaval maksimaalne v\u00f5imalik kiirus. <\/p>\n

Kuna SHDSL-l on t\u00f5sine eelis, mis v\u00f5imaldab seda kasutada t\u00f6\u00f6stuslikes rakendustes \u2014 k\u00f5rge m\u00fcraallikate vastupidavus ja v\u00f5imalus edastada andmeid igasuguste kaablite kaudu. Aasimmeetrilistes standardites seda ei esine ja side kvaliteet s\u00f5ltub tugevalt edastamiseks kasutatava joone kvaliteedist. Eriti soovitatakse kasutada keeratud telefonikaablit. Sel juhul on usaldusv\u00e4\u00e4rsem lahendus ADSL-i ja VDSL-i asemel kasutada optilist kaablit.<\/p>\n

SHDSL sobib igasuguste eraldatud juhtmete paaridega \u2014 vask, alumiinium, teras jne. Edastusmediaanina v\u00f5ivad toimida vanad elektrijooned, vanad telefoniliinid, aiakaablid jne.<\/p>\n

\"Andmete
\nSHDSL andmeedastuskiirus s\u00f5ltub kaugusest ja juhtme t\u00fc\u00fcbist.<\/i><\/p>\n

SHDSL-andmete edastamise kiirus s\u00f5ltub \u00fchest kaugusest ja kaabli t\u00fc\u00fcbist. Suure ristl\u00f5ikega kaablid v\u00f5imaldavad andmete edastamist pikemaid vahemaid. T\u00e4nu sellele tehnoloogiale on v\u00f5imalik korraldada \u00fchendust kuni 20 km kaugusele, maksimaalse v\u00f5imaliku kiirusena 15.3 Mbit\/s kaheetapilise kaabliga v\u00f5i 30 Mbit\/s nelja pigiga kaabliga. Reaalsetes rakendustes saab edastuskiirus k\u00e4sitsi reguleerida, mida on vajalik intensiivsete elektromagnetiliste h\u00e4irete v\u00f5i halva kaablite kvaliteedi korral. Sel juhul peab edastamise kauguse suurendamiseks SHDSL-seadmete t\u00f6\u00f6tamiskiirus olema madalam. Kiiruscalculatsiooni t\u00e4pse m\u00e4\u00e4ra leidmiseks vastavalt kaugusele ja kaabli t\u00fc\u00fcbile saab kasutada tasuta tarkvaralahendusi, nagu Phoenix Contact SHDSL kalkulaator<\/a><\/noindex>. <\/p>\n

Millised tegurid muudavad SHDSL h\u00e4irete suhtes vastupidavaks?<\/h3>\n

\nSHDSL vastuv\u00f5tja ja saatja t\u00f6\u00f6p\u00f5him\u00f5te v\u00f5ib olla esitatud plokk-diagrammina, milles eristatakse rakenduse seisukohalt spetsiifilist ja s\u00f5ltumatut (invarianti) osa. S\u00f5ltumatu osa koosneb funktsionaalsetest plokkidest PMD (Physical Medium Dependent) ja PMS-TC (Physical Medium-Specific TC Layer), samas kui spetsiifiline osa sisaldab taset TPS-TC (Transmission Protocol-Specific TC Layer) ja kasutajaandmete liideseid. <\/p>\n

F\u00fc\u00fcsiline side\u00fchendus vastuv\u00f5tja ja saatja (STU) vahel v\u00f5ib eksisteerida \u00fche paari v\u00f5i mitme \u00fchepaari kaabli kujul. Kui on mitu paari kaableid, sisaldab STU mitmeid s\u00f5ltumatuid PMD blokke, mis on \u00fchendatud \u00fche PMS-TC-ga.<\/p>\n

\"Andmete
\nSHDSL vastuv\u00f5tja ja saatja (STU) funktsionaalne mudel<\/i><\/p>\n

TPS-TC moodul s\u00f5ltub rakendusest, milles seade on kasutusel (Ethernet, RS-232\/422\/485 jne). Selle \u00fclesanne on teisendada kasutajaandmeid SHDSL vormingusse, teostada mitme kasutajaandme kanali multipleximine\/demultipleximine ja ajakohasuse korrigeerimine.<\/p>\n

PMS-TC tasemel toimub SHDSL kaadrikujundus ja nende s\u00fcnkroniseerimine, samuti skramblerimine ja deskramblerimine.<\/p>\n

PMD moodul t\u00e4idab teavet kodeerimise\/dekodeerimise, modulatsiooni\/demodulatsiooni, kuminav\u00e4henduse, sideparameetrite \u00fchtlustamise ja vastuv\u00f5tja-saatjate vahelise \u00fchenduse loomise funktsioone. PMD tasemel toimuvad peamised toimingud, mis tagavad SHDSL k\u00f5rge m\u00fcratundlikkuse, sealhulgas TCPAM kodeerimine (Trellis kodeerimine analoog-impulsi modulatsiooniga), \u00fchise kodeerimise ja modulatsiooni mehhanism, mis parandab signaali spektraalset efektiivsust v\u00f5rreldes eraldi meetodiga. PMD mooduli toimimise p\u00f5him\u00f5tet saab samuti esitada funktsionaalse diagrammina.<\/p>\n

\"Andmete
\nPMD mooduli plokkgraafik<\/i><\/p>\n

TC-PAM p\u00f5hineb konvolutsioonikooderi kasutamisel, mis genereerib SHDSL edastaja poolel \u00fcleliigset bitijada. Iga takti jooksul vastab igale kodeerijale sisenevale bitile v\u00e4ljundis kaksibit (dibit). Seel\u00e4bi saavutatakse v\u00f5rreldes v\u00e4ikese \u00fcleliigsusega suurem m\u00fcrakindlus edastamisel. Trellise modulatsiooni kasutamine v\u00f5imaldab v\u00e4hendada edastamise sagedusala ja lihtsustada riistvara, s\u00e4ilitades samas signaali\\m\u00fcrasuhted.<\/p>\n

\"Andmete
\nTrellis-kooderi (TC-PAM 16) t\u00f6\u00f6p\u00f5him\u00f5te<\/i><\/p>\n

Kaksibit moodustatakse loogilise operatsiooni modulaarne 2 (v\u00e4listav \"v\u00f5i\") p\u00f5hjal, tuginedes sisendbitile x1(tn) ning bittidele x1(tn-1), x1(tn-2) jne (kokku v\u00f5ib neid olla kuni 20), mis on sisenevad olnud kooderisse varem ja j\u00e4\u00e4vad m\u00e4llu talletatuks. J\u00e4rgmise takti jooksul tn+1 toimub bititeede nihkumine m\u00e4lurakkudes loogilise operatsiooni teostamiseks: bit x1(tn) liigub m\u00e4lu, nihutades kogu seal olevat bitijada.<\/p>\n

\"Andmete
\nKonvolutsioonikooderi algoritm<\/i><\/p>\n

\"Andmete
\nModulaarse 2 liitmise t\u00f5ev\u00e4\u00e4rtustabelid<\/i><\/p>\n

Kujutise selguse huvides on mugav kasutada konvolutsioonikooderi olekudiagrammi, mille abil on v\u00f5imalik n\u00e4ha, millises olekus kooder on ajamomendid tn, tn+1 jne, s\u00f5ltuvalt sisendandmetest. Sellega seoses m\u00f5istetakse kooderi all paar v\u00e4\u00e4rtust sisendbitist x1(tn) ja m\u00e4luraku bitist x1(tn-1). Diagrammi koostamiseks v\u00f5ib kasutada graafikut, mille tipud sisaldavad kooderi v\u00f5imalikke olekuid, ning \u00fcleminekud \u00fchelt olekult teisele on t\u00e4histatud vastavate sisendbitidega x1(tn) ja v\u00e4liseid dibititega $inline$y ₀y ₁(t ₀)$inline$.<\/p>\n

\"Andmete \"Andmete
\nKoodri edastaja olekud ja \u00fclemineku graaf<\/i><\/p>\n

Saatej\u00f5u p\u00f5hjal, mis p\u00f5hineb neljal vastuv\u00f5etud bitil (kahel koodri v\u00e4ljundbitil ja kahel andmebitil), moodustatakse s\u00fcmbol, millele vastab oma modulaatoriga analoog-impulssmodulaatori signaali amplituud. <\/p>\n

\"Andmete
\n16-bitise AIM olek neljabitise s\u00fcmboli v\u00e4\u00e4rtuse s\u00f5ltuvus<\/i><\/p>\n

Saab signaali vastuv\u00f5tja poolel toimub vastupidine protsess \u2013 demodulatsioon ja vajalikute sisendbitide j\u00e4rjestuse eraldamine \u00fclek\u00fcllastatud koodist (topeltbitid y0y1(tn)) koodi jaoks x1(tn). Seda operatsiooni viib l\u00e4bi Viterbi dekooder.<\/p>\n

Dekooderi algoritm p\u00f5hineb vigade m\u00f5\u00f5tme arvutamisel k\u00f5ikide v\u00f5imalike eeldatavate kooderite olekute jaoks. Vigade m\u00f5\u00f5de m\u00f5istetakse kui erinevus vastuv\u00f5etud bitide ja eeldatavate bitide vahel igas v\u00f5imalikus teekonnas. Kui vastuv\u00f5tul pole vigu, siis t\u00f5e tee vigade m\u00f5\u00f5de on 0, sest bitti ei ole. Vale radade puhul on m\u00f5\u00f5de erinev nullist, pidevalt suureneb ja m\u00f5ne aja p\u00e4rast dekooder l\u00f5petab vale tee arvutamise, j\u00e4ttes alles vaid t\u00f5e.<\/p>\n

\"Andmete \"Andmete
\nKooderi olekute diagramm, mille arvutab Viterbi dekooder vastuv\u00f5tjal.<\/i><\/p>\n

Kuidas see algoritm tagab h\u00e4irekindluse? Kui eeldada, et vastuv\u00f5tja on andmed vigadega vastu v\u00f5tnud, j\u00e4tkab dekr\u00fcpteerija kahe tee arvutamist, mille vigade metrika on 1. Tee, mille metrika on 0, ei eksisteeri enam. Kuid algoritm otsustab hiljem, milline tee on \u00f5ige, tuginedes j\u00e4rgmistele vastu v\u00f5etud topeltbitidele.<\/p>\n

Teise vea ilmnemisel on mitu teed, mille metrika on 2, kuid \u00f5ige tee tuvastatakse hiljem maksimaalse t\u00f5en\u00e4osuse meetodi (st minimaalse metrika) p\u00f5hjal.<\/p>\n

\"Andmete
\nViterbi dekr\u00fcpteerija poolt vigadega andmete vastuv\u00f5tmisel arvutatud kodeerija olekudiagramm. <\/i><\/p>\n

\u00dclaltoodud juhul oli k\u00e4sitletud 16-bitise s\u00fcsteemi algoritmi (TC-PAM16), mis tagab kolme bitti kasulikku teavet ja t\u00e4iendava biti vigade kaitseks \u00fche s\u00fcmboli edastamisel. TC-PAM16 saavutab andmeedastuskiirus vahemikus 192 kuni 3840 kbit\/s. Kui bitis\u00fcvendi suurust t\u00f5sta 128-ni (kaasaegsed s\u00fcsteemid t\u00f6\u00f6tavad TC-PAM128-ga), edastatakse iga s\u00fcmboli korral kuus bitti kasulikku teavet ja maksimaalne saavutatud kiirus on vahemikus 5696 kbit\/s kuni 15,3 Mbit\/s.<\/p>\n

Aanaloge-impulsi modulatsiooni (PAM) kasutamine seondub SHDSL-iga mitmete populaarsete Etherneti standarditega, nagu gigabiti 1000BASE-T (PAM-5), 10-gigabitine 10GBASE-T (PAM-16) v\u00f5i 2020. aastaks planeeritud t\u00f6\u00f6stuslik \u00fchepaari Ethernet 10BASE-T1L (PAM-3).<\/p>\n

SHDSL Etherneti v\u00f5rkudes<\/h3>\n

\nErinevad SHDSL-modemid on hallatavad ja hallatavad; kuid sellisel klassifitseerimisel on v\u00e4he \u00fchist tavap\u00e4rase eristamisega hallatavate ja hallatavate seadmete vahel, mis eksisteerib n\u00e4iteks Etherneti l\u00fclitite puhul. Erinevus seisneb konfigureerimise ja j\u00e4lgimise vahendites. Hallatavad modemid seadistatakse veebiliidese kaudu ja neid saab diagnostiliselt kontrollida SNMP kaudu, samas kui hallatavad \u2013 lisaprogrammi kaudu konsooli porti (Phoenix Contacti jaoks on see tasuta programm PSI-CONF ja mini-USB liides). Erinevalt l\u00fclititest v\u00f5ivad hallatavad modemid t\u00f6\u00f6tada ringtopoloogiaga v\u00f5rgus.<\/p>\n

Muud aspektid hallatavate ja hallatavate modemite osas on t\u00e4iesti identsed, sealhulgas funktsionaalsus ja v\u00f5ime t\u00f6\u00f6tada Plug&Play p\u00f5him\u00f5ttel, st ilma igasuguste eelsete seadistusteta.<\/p>\n

Modemitele v\u00f5ib lisanduda impulsi\u00fclekande kaitsefunktsioon, mille diagnostika on v\u00f5imalik. SHDSL v\u00f5rgud v\u00f5ivad luua v\u00e4ga pikki segmente, mille kaablid v\u00f5ivad kulgeda kohtades, kus on v\u00f5imalik impulsi\u00fclekande moodustumine (potentsiaalide erinevus, mille p\u00f5hjustavad \u00e4ikesetormid v\u00f5i l\u00fchised naabruses asuvates kaabliviitudes). Indutseeritud pinge v\u00f5ib tekitada mahutavuse voolu, mille suurus on kiloaamperites. Seet\u00f5ttu on seadmete kaitsmiseks selliste n\u00e4htuste eest modemitesse paigaldatud \u00dcKIP eemaldatava plaadina, mille vajadusel saab v\u00e4lja vahetada. Just sellele plaadile on \u00fchendatud SHDSL liin.<\/p>\n

Topoloogiad<\/h3>\n

\nSHDSL abil on Ethernetis v\u00f5imalik luua v\u00f5rke mis tahes topoloogiaga: punkt-punkt, joon, t\u00e4hekene ja ring. Olenevalt modemist saab \u00fchendamiseks kasutada nii 2-juhtmelisi kui ka 4-juhtmelisi sideliine.<\/p>\n

\"Andmete
\nEtherneti v\u00f5rgutopoloogiad SHDSL p\u00f5hjal<\/i><\/p>\n

Samuti on v\u00f5imalik luua jaotatud s\u00fcsteeme, millel on kombineeritud topoloogia. Iga SHDSL v\u00f5rgu segment v\u00f5ib sisaldada kuni 50 mootori ja arvestades tehnoloogia f\u00fc\u00fcsilisi v\u00f5imalusi (mootorite vahemaa 20 km), v\u00f5ib segmendi pikkus ulatuda 1000 km. <\/p>\n

Kui iga sellise segmendi p\u00e4he paigaldatakse hallatav modem, saab segmendi terviklikkust diagnostika abil j\u00e4lgida SNMP kaudu. Lisaks toetavad hallatavad ja hallatavad modemid VLAN-tehnoloogiat, mis t\u00e4hendab, et need v\u00f5ivad jagada v\u00f5rku loogilisteks alamv\u00f5rkudeks. Seadmed suudavad samuti t\u00f6\u00f6tada andmeedastusprotokollidega, mis on rakendatud kaasaegsetes automatiseerimiss\u00fcsteemides (Profinet, Ethernet\/IP, Modbus TCP jne). <\/p>\n

\"Andmete
\nSidekanalite reserveerimine SHDSL abil<\/i><\/p>\n

SHDSL-i kasutatakse varukoopiate loomiseks Ethernet-v\u00f5rgus, k\u00f5ige sagedamini optiliste kanalite kaudu.<\/p>\n

SHDSL ja j\u00e4rjestikune liides<\/h3>\n

\nSHDSL-modemid j\u00e4rjestikuse liidesega v\u00f5imaldavad \u00fcletada kauguse, topoloogia ja juhtme kvaliteedi piiranguid, mis eksisteerivad traditsiooniliste juhtmeta s\u00fcsteemide puhul, mis p\u00f5hinevad as\u00fcnkroonsetel vastuv\u00f5tjal (UART): RS-232 \u2014 15 m, RS-422 ja RS-485 \u2014 1200 m.<\/p>\n

On olemas modemeid, millel on serialliidesed (RS-232\/422\/485), nii universaalseteks rakendusteks kui ka spetsialiseeritud rakendusteks (n\u00e4iteks Profibus). K\u00f5ik sellised seadmed kuuluvad \u00abhaldamata\u00bb seadmete kategooriasse, seega seadistatakse ja diagnostiseeritakse neid spetsiaalsete programmide abil. <\/p>\n

Topoloogiad<\/h3>\n

\nSarnaselt SHDSL-iga saab luua ka serialliidese v\u00f5rkude kaudu punkt-punkt, ring- ja t\u00e4htv\u00f5rgu topoloogiad. Lineaarse topoloogia raames on v\u00f5imalik \u00fchendata \u00fcheks v\u00f5rguks kuni 255 s\u00f5lme (Profibus puhul \u2014 30). <\/p>\n

RS-485 liidese seadmetel p\u00f5hinevates s\u00fcsteemides puuduvad andmeedastuse protokollide rakendamisel piirangud, kuid liini ja t\u00e4he t\u00fc\u00fcpi topoloogiad ei ole RS-232 ja RS-422 puhul t\u00fc\u00fcpilised. Seet\u00f5ttu on SHDSL-v\u00f5rgus sellistes topoloogiates l\u00f5ppseadmete t\u00f6\u00f6 v\u00f5imalik ainult pooldupleksre\u017eiimis. Samal ajal tuleb RS-232 ja RS-422 s\u00fcsteemides protokolli tasemel seadmete aadressimist tagada, mis ei ole t\u00fc\u00fcpiline liideste puhul, mida tavaliselt kasutatakse punkt-punkt v\u00f5rkudes.<\/p>\n

SHDSL-seadmete \u00fchendamisel erinevat t\u00fc\u00fcpi liidesega tuleb arvestada, et seadmete vahel ei ole \u00fchtset mehhanismi \u00fchenduse loomise (k\u00e4epigistus) jaoks. Kuid andmevahetuse korraldamine on siiski v\u00f5imalik \u2014 selleks on vajalik j\u00e4rgmiste tingimuste t\u00e4itmine:<\/p>\n