Malgre itilizasyon rezo Ethernet yo toupatou, teknoloji kominikasyon ki baze sou DSL rete enpòtan jiska jodi a. Jiska kounye a, DSL ka jwenn nan rezo dènye kilomèt pou konekte ekipman abònen ak rezo founisè entènèt, epi dènyèman teknoloji a se de pli zan pli itilize nan konstriksyon rezo lokal yo, pou egzanp, nan aplikasyon endistriyèl, kote DSL aji kòm yon konpleman nan Ethernet. oswa rezo jaden ki baze sou RS-232/422/485. Solisyon endistriyèl ki sanble aktivman itilize nan peyi devlope yo Ewopeyen yo ak peyi Azyatik yo.
DSL se yon fanmi estanda ki te fèt orijinèlman pou transmèt done dijital sou liy telefòn yo. Istorikman, li te vin premye teknoloji aksè entènèt bande, ranplase DIAL UP ak ISDN. Gran varyete estanda DSL ki egziste kounye a se akòz lefèt ke anpil konpayi, kòmanse nan ane 80 yo, te eseye devlope ak mache pwòp teknoloji yo.
Tout devlopman sa yo ka divize an de gwo kategori - teknoloji asimetri (ADSL) ak simetrik (SDSL). Asymetrik refere a sa yo nan ki vitès koneksyon an fèk ap rantre diferan de vitès trafik sortan an. Pa simetrik nou vle di ke resepsyon ak vitès transmisyon yo egal.
Estanda asimetri ki pi koni ak toupatou yo se, an reyalite, ADSL (nan dènye edisyon an - ADSL2 +) ak VDSL (VDSL2), simetrik - HDSL (pwofil demode) ak SHDSL. Yo tout diferan youn ak lòt nan ke yo opere nan frekans diferan epi sèvi ak diferan kodaj ak metòd modulation sou liy kominikasyon fizik la. Metòd koreksyon erè yo tou diferan, sa ki lakòz diferan nivo iminite bri. Kòm yon rezilta, chak teknoloji gen limit pwòp li yo nan vitès la ak distans transmisyon done, ki gen ladan depann sou kalite a ak kalite kondiktè a.
Limit diferan estanda DSL
Nan nenpòt ki teknoloji DSL, pousantaj transfè done diminye kòm longè kab la ogmante. Nan distans ekstrèm li posib pou jwenn vitès plizyè santèn kilobit, men lè transmèt done sou 200-300 m, vitès maksimòm posib disponib.
Pami tout teknoloji, SHDSL gen yon avantaj grav ki fè li posib pou sèvi ak li nan aplikasyon endistriyèl - gwo iminite bri ak kapasite nan sèvi ak nenpòt kalite kondiktè pou transmisyon done. Sa a se pa ka a ak estanda asimetri, ak bon jan kalite a nan kominikasyon se trè depann sou bon jan kalite a nan liy ki itilize pou transmisyon done. An patikilye, li rekòmande yo sèvi ak yon kab telefòn trese. Nan ka sa a, yon solisyon ki pi serye se sèvi ak yon kab optik olye pou yo ADSL ak VDSL.
Nenpòt pè kondiktè izole youn ak lòt se apwopriye pou SHDSL - kwiv, aliminyòm, asye, elatriye mwayen transmisyon an ka fin vye granmoun fil elektrik, ansyen liy telefòn, kloti fil fil fè, elatriye.
Depandans vitès transmisyon done SHDSL sou distans ak kalite kondiktè
Soti nan graf vitès transfè done kont distans ak kalite kondiktè yo bay pou SHDSL, ou ka wè ke kondiktè ki gen yon gwo koup transvèsal pèmèt ou transmèt enfòmasyon sou yon distans ki pi gwo. Gras a teknoloji a, li posib pou òganize kominikasyon sou yon distans ki rive jiska 20 km nan yon vitès maksimòm posib de 15.3 Mb/s pou yon kab 2-fil oswa 30 Mb pou yon kab 4-fil. Nan aplikasyon reyèl, vitès transmisyon an ka mete manyèlman, ki nesesè nan kondisyon gwo entèferans elektwomayetik oswa bon jan kalite liy pòv. Nan ka sa a, pou ogmante distans transmisyon an, li nesesè pou redwi vitès aparèy SHDSL yo. Pou kalkile avèk presizyon vitès depann sou distans la ak kalite kondiktè, ou ka itilize lojisyèl gratis tankou .
Poukisa SHDSL gen gwo iminite pou bri?
Prensip fonksyònman transceiver SHDSL la ka reprezante nan fòm yon dyagram blòk, nan ki yon pati espesifik ak endepandan (invariant) soti nan pwen de vi aplikasyon an distenge. Pati endepandan an konsiste de blòk fonksyonèl PMD (Physical Medium Dependent) ak PMS-TC (Physical Medium-Specific TC Layer), pandan y ap pati espesifik la gen ladan TPS-TC (Transmission Protocol-Specific TC Layer) kouch ak koòdone done itilizatè yo.
Lyen fizik ant transceivers (STU) ka egziste kòm yon sèl pè oswa plizyè câbles sèl pè. Nan ka plizyè pè kab, STU a gen plizyè PMD endepandan ki asosye ak yon sèl PMS-TC.
Modèl fonksyonèl transceiver SHDSL (STU)
Modil TPS-TC a depann de aplikasyon kote yo itilize aparèy la (Ethernet, RS-232/422/485, elatriye). Travay li se konvèti done itilizatè yo nan fòma SHDSL, fè multiplexage / demultiplexing ak ajisteman tan nan plizyè chanèl nan done itilizatè.
Nan nivo PMS-TC, ankadreman SHDSL yo fòme ak senkronize, osi byen ke dekouraje ak dekouraje.
Modil PMD la fè fonksyon enfòmasyon kodaj / dekodaj, modulasyon / demodulasyon, anile eko, negosyasyon paramèt sou liy kominikasyon an ak etabli koneksyon ant transceiver. Li se nan nivo PMD ke operasyon prensipal yo fèt pou asire gwo iminite bri nan SHDSL, ki gen ladan kodaj TCPAM (kodaj Trellis ak batman batman analòg), yon kodaj jwenti ak mekanis modulasyon ki amelyore efikasite espèk siyal la konpare ak yon separe. metòd. Prensip fonksyònman modil PMD la ka reprezante tou nan fòm yon dyagram fonksyonèl.
Dyagram blòk modil PMD
TC-PAM baze sou itilizasyon yon ankode konvolusyonèl ki jenere yon sekans redondants nan bit sou bò transmetè SHDSL. Nan chak sik revèy, chak ti jan ki rive nan opinyon ankode a asiyen yon ti jan doub (dibit) nan pwodiksyon an. Kidonk, nan pri a nan relativman ti redondance, iminite bri transmisyon ogmante. Itilizasyon Trellis modulation pèmèt ou diminye lajè transmisyon done yo itilize epi senplifye pyès ki nan konpitè pandan w ap kenbe menm rapò siyal-a-bri.
Prensip fonksyònman ankode Trellis la (TC-PAM 16)
Doub bit la fòme pa yon operasyon adisyon lojik modulo-2 (eksklizif-oswa) ki baze sou ti jan D 'x1 (tn) ak bits yo x1 (tn-1), x1 (tn-2), elatriye. (ka gen jiska 20 nan yo an total), ki te resevwa nan opinyon ankode anvan epi yo te rete estoke nan rejis memwa. Nan pwochen sik revèy nan ankode tn + 1, bit yo pral deplase nan selil memwa pou fè yon operasyon ki lojik: bit x1 (tn) ap deplase nan memwa, deplase tout sekans bit ki estoke la.
Algorithm ankode konvolusyonèl
Tablo verite pou operasyon adisyon modulo 2
Pou klè, li se pratik yo sèvi ak yon dyagram eta nan yon ankode konvolusyonèl, ki soti nan ki ou ka wè nan ki eta ankode a nan fwa tn, tn + 1, elatriye. depann sou done yo antre. Eta a ankode nan ka sa a vle di yon pè nan valè nan ti jan antre x1 (tn) ak ti jan an nan premye selil memwa x1 (tn-1). Pou konstwi yon dyagram, ou ka itilize yon graf, nan somè kote yo gen eta posib nan ankode a, epi tranzisyon soti nan yon eta a yon lòt yo endike pa bit antre korespondan x1(tn) ak dibit pwodiksyon $inline$y ây. â(t â)$inline$.
Eta dyagram ak graf tranzisyon yon ankode konvolusyonèl transmetè
Nan transmetè a, ki baze sou kat Bits yo resevwa (de Bits pwodiksyon ankode a ak de Bits done), yo fòme yon senbòl, chak nan yo ki koresponn ak anplitid pwòp li yo nan siyal la modulation nan modulator analòg-puls la.
Eta AIM 16-bit la depann de valè karaktè kat-bit la
Sou bò a nan reseptè a siyal, pwosesis la ranvèse rive - demodulasyon ak seleksyon nan kòd la redondants (bit doub y0y1 (tn)) nan sekans ki nesesè nan Bits opinyon nan ankode x1 (tn). Operasyon sa a fèt pa yon dekodeur Viterbi.
Algorithm dekodeur a baze sou kalkile yon metrik erè pou tout eta posib pou dekodeur. Metrik erè a refere a diferans ki genyen ant bit yo resevwa ak bit yo espere pou chak chemen posib. Si pa gen okenn erè resevwa, Lè sa a, vre metrik erè chemen an pral 0 paske pa gen okenn divergence ti jan. Pou fo chemen, metrik la ap diferan de zewo, toujou ap ogmante, epi apre kèk tan dekodè a ap sispann kalkile chemen an inègza, kite sèlman yon sèl la vre.
Dyagram eta ankode kalkile pa dekodeur Viterbi reseptè a
Men, ki jan algorithm sa a asire iminite bri? Sipoze ke reseptè a te resevwa done yo nan erè, dekodè a ap kontinye kalkile de chemen ak yon metrik erè nan 1. Chemen an ak yon metrik erè nan 0 p ap egziste ankò. Men, algorithm la pral fè yon konklizyon sou ki chemen ki vre pita ki baze sou pwochen Bits doub yo resevwa.
Lè dezyèm erè a rive, pral gen plizyè chemen ak metrik 2, men yo pral idantifye chemen ki kòrèk la pita dapre metòd maksimòm chans lan (sa vle di, metrik minimòm lan).
Dyagram eta ankode kalkile pa Viterbi dekodeur lè w ap resevwa done ak erè
Nan ka ki dekri pi wo a, kòm yon egzanp, nou konsidere algorithm nan yon sistèm 16-bit (TC-PAM16), ki asire transmisyon an nan twa Bits nan enfòmasyon itil ak yon ti jan anplis pou pwoteksyon erè nan yon sèl senbòl. TC-PAM16 reyalize pousantaj done soti nan 192 a 3840 kbps. Lè yo ogmante pwofondè ti jan an a 128 (sistèm modèn yo travay ak TC-PAM128), sis ti jan nan enfòmasyon itil yo transmèt nan chak senbòl, ak vitès maksimòm ki posib yo varye ant 5696 kbps ak 15,3 Mbps.
Itilizasyon batman batman analòg (PAM) fè SHDSL menm jan ak yon kantite estanda Ethernet popilè, tankou gigabit 1000BASE-T (PAM-5), 10-gigabit 10GBASE-T (PAM-16) oswa endistriyèl sèl-pè Ethernet 2020BASE. -T10L, ki pwomèt pou 1 (PAM-3).
SHDSL sou rezo Ethernet
Gen modèm SHDSL jere ak san jere, men klasifikasyon sa a pa gen anpil bagay an komen ak divizyon abityèl nan aparèy jere ak san jere ki egziste, pou egzanp, pou switch Ethernet. Diferans lan se nan konfigirasyon yo ak zouti siveyans. Modèm jere yo konfigirasyon atravè yon koòdone entènèt epi yo ka dyagnostike atravè SNMP, pandan y ap modèm ki pa jere yo ka dyagnostike lè l sèvi avèk lojisyèl adisyonèl atravè pò a konsole (pou Phoenix Contact sa a se yon pwogram PSI-CONF gratis ak yon koòdone mini-USB). Kontrèman ak switch, modèm san jere ka opere nan yon rezo ak yon topoloji bag.
Sinon, modèm jere ak modèm ki pa jere yo absoliman idantik, ki gen ladan fonksyonalite ak kapasite nan travay sou prensip la Plug & Play, se sa ki, san okenn konfigirasyon preliminè.
Anplis de sa, modèm yo ka ekipe ak fonksyon pwoteksyon vag ak kapasite pou fè dyagnostik yo. Rezo SHDSL ka fòme segman trè long, ak kondiktè yo ka pase nan kote vag (pwovoke diferans potansyèl ki te koze pa ekoulman zèklè oswa sikui kout nan liy kab ki tou pre) ka rive. Vòltaj la pwovoke ka lakòz kouran egzeyat kiloanpèr koule. Se poutèt sa, pwoteje ekipman kont fenomèn sa yo, SPD yo bati nan modèm nan fòm lan nan yon tablo detachable, ki ka ranplase si sa nesesè. Se nan blòk tèminal tablo sa a ki konekte liy SHDSL la.
Topoloji
Sèvi ak SHDSL sou Ethernet, li posib pou konstwi rezo ak nenpòt topoloji: pwen-a-pwen, liy, zetwal ak bag. An menm tan an, tou depann de ki kalite modèm, ou ka itilize tou de liy kominikasyon 2-fil ak 4-fil pou koneksyon.
Topoloji rezo Ethernet ki baze sou SHDSL
Li posib tou pou konstwi sistèm distribiye ak yon topoloji konbine. Chak segman rezo SHDSL ka gen jiska 50 modèm epi, pran an kont kapasite fizik teknoloji a (distans ki genyen ant modèm se 20 km), longè segman an ka rive nan 1000 km.
Si yon modèm jere enstale nan tèt chak segman sa yo, Lè sa a, entegrite nan segman an ka dyagnostike lè l sèvi avèk SNMP. Anplis de sa, modèm jere ak jere sipòte teknoloji VLAN, se sa ki, yo pèmèt ou divize rezo a an sous-rezo lojik. Aparèy yo kapab tou travay ak pwotokòl transfè done yo itilize nan sistèm automatisation modèn (Profinet, Ethernet/IP, Modbus TCP, elatriye).
Rezèvasyon chanèl kominikasyon lè l sèvi avèk SHDSL
SHDSL yo itilize pou kreye chanèl kominikasyon redondants nan yon rezo Ethernet, pi souvan optik.
SHDSL ak koòdone seri
Modèm SHDSL ak yon koòdone seri simonte limit yo nan distans, topoloji ak bon jan kalite kondiktè ki egziste pou sistèm fil elektrik tradisyonèl ki baze sou transceivers asynchrone (UART): RS-232 - 15 m, RS-422 ak RS-485 - 1200 m.
Gen modèm ak entèfas seri (RS-232/422/485) pou tou de aplikasyon inivèsèl ak aplikasyon espesyalize (pa egzanp, pou Profibus). Tout aparèy sa yo fè pati kategori "ki pa jere", kidonk yo konfigirasyon ak dyagnostike lè l sèvi avèk lojisyèl espesyal.
Topoloji
Nan rezo ki gen yon koòdone seri, lè l sèvi avèk SHDSL li posib pou konstwi rezo ak topoloji pwen-a-pwen, liy ak etwal. Nan topoloji lineyè a, li posib pou konbine jiska 255 nĹuds nan yon sèl rezo (pou Profibus - 30).
Nan sistèm ki konstwi itilize sèlman aparèy RS-485, pa gen okenn restriksyon sou pwotokòl transfè done yo itilize, men topoloji liy ak etwal yo atipik pou RS-232 ak RS-422, kidonk operasyon an nan aparèy final sou yon rezo SHDSL ak topoloji menm jan an. se sèlman posib nan mòd half-duplex. An menm tan an, nan sistèm ki gen RS-232 ak RS-422, yo dwe bay adrès aparèy nan nivo pwotokòl, ki pa tipik pou entèfas ki pi souvan itilize nan rezo pwen-a-pwen.
Lè w konekte aparèy ak diferan kalite koòdone atravè SHDSL, li nesesè pran an kont lefèt ke pa gen okenn mekanis sèl pou etabli yon koneksyon (lanmen) ant aparèy. Sepandan, li toujou posib pou òganize yon echanj nan ka sa a, kondisyon sa yo dwe satisfè:
- kowòdinasyon kominikasyon ak kontwòl transfè done yo dwe fèt nan nivo yon pwotokòl transfè done enfòmasyon inifye;
- tout aparèy fen yo dwe opere nan mòd half-duplex, ki dwe sipòte tou pa pwotokòl enfòmasyon an.
Pwotokòl Modbus RTU a, pwotokòl ki pi komen pou interfaces asynchrone, pèmèt ou evite tout limit ki dekri yo epi konstwi yon sèl sistèm ak diferan kalite interfaces.
Topoloji rezo seri ki baze sou SHDSL
Lè w ap itilize de-fil RS-485 sou ekipman Ou ka konstwi estrikti ki pi konplèks lè w konbine modèm atravè yon otobis sou yon tren DIN. Yon ekipman pou pouvwa dwe enstale sou menm otobis la (nan ka sa a, tout aparèy yo mache atravè otobis la) ak konvètisè optik nan seri a PSI-MOS yo kreye yon rezo konbine. Yon kondisyon enpòtan pou operasyon an nan yon sistèm sa a se menm vitès la nan tout transceiver.
Lòt karakteristik SHDSL sou yon rezo RS-485
Egzanp aplikasyon yo
Se teknoloji SHDSL aktivman itilize nan sèvis piblik minisipal nan Almay. Plis pase 50 konpayi k ap sèvi sistèm sèvis piblik vil yo itilize ansyen fil kwiv pou konekte objè ki distribiye atravè vil la ak yon sèl rezo. Sistèm kontwòl ak kontablite pou rezèv dlo, gaz ak enèji yo bati prensipalman sou SHDSL. Pami vil sa yo se Ulm, Magdeburg, Ingolstadt, Bielefeld, Frankfurt an der Oder ak anpil lòt moun.
Pi gwo sistèm ki baze sou SHDSL te kreye nan vil Lßbeck. Sistèm nan gen yon estrikti konbine ki baze sou Ethernet optik ak SHDSL, konekte 120 objè ki lwen youn ak lòt epi li sèvi ak plis pase 50 modèm. . Tout rezo a se dyagnostike lè l sèvi avèk SNMP. Segman ki pi long soti nan Kalkhorst rive Lßbeck Ayewopò se 39 km longè. Rezon an pou kisa konpayi kliyan an te chwazi SHDSL se ke li pa t 'ekonomikman solid pou aplike pwojè a antyèman sou optik, bay disponiblite a nan kab kòb kwiv mete fin vye granmoun.
Transmisyon done atravè bag glise
Yon egzanp enteresan se transfè done ant objè k ap deplase, tankou se fè nan turbin van oswa gwo machin endistriyèl trese. Yon sistèm ki sanble yo itilize pou echanj enfòmasyon ant kontwolè ki sitiye sou rotor la ak stator nan plant yo. Nan ka sa a, yo itilize yon kontak glisman atravè yon bag glise pou transmèt done yo. Egzanp tankou sa a montre ke li pa nesesè pou gen yon kontak estatik pou transmèt done sou SHDSL.
Konparezon ak lòt teknoloji
SHDSL vs GSM
Si nou konpare SHDSL ak sistèm transmisyon done ki baze sou GSM (3G/4G), Lè sa a, absans la nan depans fonksyònman ki asosye ak peman regilye bay operatè a pou aksè nan rezo mobil la pale an favè DSL. Avèk SHDSL, nou endepandan de zòn pwoteksyon an, bon jan kalite ak fyab nan kominikasyon mobil nan yon etablisman endistriyèl, ki gen ladan rezistans nan entèferans elektwomayetik. Avèk SHDSL pa gen okenn bezwen konfigirasyon ekipman, ki akselere komisyonin nan etablisman an. Rezo san fil yo karakterize pa gwo reta nan transmisyon done ak difikilte pou transmèt done lè l sèvi avèk trafik multicast (Profinet, Ethernet IP).
Sekirite enfòmasyon pale an favè SHDSL akòz absans la nan bezwen an transfere done sou entènèt la ak bezwen nan konfigirasyon koneksyon VPN pou sa.
SHDSL vs Wi-Fi
Anpil nan sa ki te di pou GSM ka aplike tou nan Wi-Fi endistriyèl. Ba iminite bri, distans transmisyon done limite, depandans sou topoloji zòn nan, ak reta nan transmisyon done pale kont Wi-Fi. Dezavantaj ki pi enpòtan an se sekirite enfòmasyon rezo Wi-Fi, paske nenpòt moun gen aksè a mwayen transmisyon done a. Avèk Wi-Fi li deja posib transmèt done Profinet oswa Ethernet IP, ki ta difisil pou GSM.
SHDSL vs optik
Nan vas majorite de ka, optik gen yon gwo avantaj sou SHDSL, men nan yon kantite aplikasyon SHDSL pèmèt ou ekonomize tan ak lajan sou tap mete ak soude câbles optik, diminye tan li pran pou mete yon etablisman an operasyon. SHDSL pa mande pou konektè espesyal, paske kab kominikasyon an tou senpleman konekte ak tèminal modèm la. Akòz pwopriyete yo mekanik nan câbles optik, itilizasyon yo limite nan aplikasyon ki enplike transfè enfòmasyon ant objè k ap deplase, kote kondiktè kwiv yo pi komen.
Sous: www.habr.com
