Tevî karanîna berfireh a torên Ethernet, teknolojiyên ragihandinê yên DSL-ê heya roja îro têkildar in. Heya nuha, DSL dikare di torên mîlya paşîn de ji bo girêdana alavên aboneyê bi torên peydakerê Înternetê re were dîtin, û di van demên dawî de teknolojî her ku diçe di avakirina torên herêmî de zêde tê bikar anîn, mînakî, di sepanên pîşesaziyê de, ku DSL wekî temamkerê Ethernetê tevdigere. an torên zeviyê li ser bingeha RS-232/422/485. Li welatên pêşkeftî yên Ewropî û Asyayê çareseriyên pîşesaziyê yên bi vî rengî bi rengek çalak têne bikar anîn.
DSL malbatek standardan e ku bi eslê xwe ji bo veguheztina daneyên dîjîtal li ser xetên têlefonê hatine çêkirin. Di dîrokê de, ew bû yekem teknolojiya gihîştina Internetnternetê ya fireh, ku şûna DIAL UP û ISDN girt. Cihêrengiya standardên DSL-ê yên ku niha hene ji ber vê yekê ye ku gelek pargîdan, ji salên 80-an dest pê kirin, hewl dan ku teknolojiya xwe pêşve bibin û bazarê bikin.
Hemî van pêşkeftinan dikarin li du kategoriyên mezin werin dabeş kirin - teknolojiyên asymmetric (ADSL) û symmetric (SDSL). Asymmetric ji wan kesan re vedibêje ku leza pêwendiya gihîştî ji leza seyrûsefera derketinê cûda ye. Mebesta me ji sîmetrîk ew e ku leza wergirtin û veguheztinê wekî hev in.
Standardên asimetrîk ên herî naskirî û berbelav, bi rastî, ADSL (di çapa herî dawî de - ADSL2+) û VDSL (VDSL2), sîmetrîk - HDSL (profîla kevnar) û SHDSL ne. Ew hemî ji hev cûda ne ku ew di frekansên cihêreng de dixebitin û li ser xeta ragihandina laşî rêbazên kodkirin û modulasyonê yên cihêreng bikar tînin. Rêbazên rastkirina xeletiyê jî ji hev cihê dibin, ku di encamê de astên cûda yên bêparastina deng çêdibe. Wekî encamek, her teknolojiyek di lez û dûrahiya veguheztina daneyê de sînorên xwe hene, di nav de li gorî celeb û kalîteya guhêrbar.
Sînorên standardên cuda yên DSL
Di her teknolojiyek DSL de, her ku dirêjahiya kabloyê zêde dibe rêjeya veguheztina daneyê kêm dibe. Di dûrên tund de gengaz e ku meriv leza çend sed kîlobîtan bistîne, lê dema ku daneya ji 200-300 m veguhezîne, leza herî zêde ya gengaz peyda dibe.
Di nav hemî teknolojiyên de, SHDSL xwedan avantajek ciddî ye ku karanîna wê di sepanên pîşesaziyê de mimkun dike - berevaniya dengî ya bilind û şiyana karanîna her cûre rêgez ji bo veguheztina daneyê. Ev yek bi standardên asimetrîk re ne wusa ye, û kalîteya ragihandinê pir bi qalîteya xeta ku ji bo veguheztina daneyê tê bikar anîn ve girêdayî ye. Bi taybetî, tê pêşniyar kirin ku kabloyek têlefonê ya ziravkirî bikar bînin. Di vê rewşê de, çareseriyek pêbawertir ev e ku meriv li şûna ADSL û VDSL kabloyek optîkî bikar bîne.
Her cotek rêgirên ku ji hev veqetandî ji bo SHDSL-ê guncan e - sifir, aluminyum, pola, hwd. Navgîna veguheztinê dikare têlên elektrîkê yên kevn, xetên têlefonê yên kevin, têlên têlên barbar, hwd.
Girêdana leza veguheztina daneya SHDSL li ser dûr û celebê rêveker
Ji grafika leza veguheztina daneyê li hember dûrahî û celebê guhêzbar ku ji bo SHDSL hatî dayîn, hûn dikarin bibînin ku pêgirên bi çarçoveyek mezin rê didin we ku hûn agahdarî li dûrek mezintir veguhezînin. Bi saya teknolojiyê, ji bo kabloyek 20-têl 15.3 Mb, ji bo kabloyek 2 têl, bi leza herî zêde ya gengaz 30 Mb/s û ji bo kabloyek 4-têl ve gengaz e ku meriv pêwendiyê li ser mesafeyek heya XNUMX km were organîze kirin. Di serîlêdanên rastîn de, leza veguheztinê dikare bi destan were saz kirin, ku di şert û mercên destwerdana elektromagnetîk a bihêz an qalîteya xeta belengaz de hewce ye. Di vê rewşê de, ji bo zêdekirina dûrahiya veguheztinê, pêdivî ye ku leza cîhazên SHDSL kêm bikin. Ji bo ku hûn li gorî dûrahî û celebê rêveberê li gorî dûrahî û celebê rêveberê bilez hesab bikin, hûn dikarin nermalava belaş wekî mînak bikar bînin .
Çima SHDSL xwedan bergiriya dengek bilind e?
Prensîba xebitandinê ya transceiver SHDSL dikare di forma blokê de were temsîl kirin, ku tê de beşek taybetî û serbixwe (guhêrbar) ji xala serîlêdanê ve tê veqetandin. Beşa serbixwe ji blokên fonksiyonel PMD (Physical Medium Dependent) û PMS-TC (Physical Medium-Specific TC Layer) pêk tê, di heman demê de beşa taybetî di qatek TPS-TC (Transmission Protocol-Specific TC Layer) û navberên daneyên bikarhêneran de pêk tê.
Têkiliya laşî ya di navbera transceivers (STU) de dikare wekî cotek yek an çend kabloyên yek cot hebe. Di doza çend cotên kabloyan de, STU gelek PMD-yên serbixwe yên ku bi yek PMS-TC ve girêdayî ne vedihewîne.
Modela fonksiyonel a transceiver SHDSL (STU)
Modula TPS-TC bi serîlêdana ku cîhaz tê de tê bikar anîn ve girêdayî ye (Ethernet, RS-232/422/485, hwd.). Karê wê ew e ku daneyên bikarhêner di forma SHDSL-ê de veguherîne, pirrengkirin/demultiplexkirin û sererastkirina demê ya çend kanalên daneyên bikarhêner pêk bîne.
Di asta PMS-TC de, çarçoveyên SHDSL têne çêkirin û hevdem kirin, û her weha dişewitin û hilweşandin.
Modula PMD fonksiyonên kodkirina / dekodkirina agahdariyê, modulasyon / demodulasyon, betalkirina echo, danûstandina parametreyê li ser xeta ragihandinê û sazkirina girêdanên di navbera transceivers de pêk tîne. Ew di asta PMD-ê de ye ku operasyonên sereke têne kirin da ku bêparêziya dengî ya bilind a SHDSL-ê were peyda kirin, tevî kodkirina TCPAM (kodkirina Trellis bi modulasyona pêlêdana analog), mekanîzmayek kodkirin û modulasyonê ya hevbeş ku karbidestiya spektral a sînyalê li gorî yek cûda çêtir dike. awa. Prensîba xebitandinê ya modula PMD-ê jî dikare di forma diyagramek fonksiyonel de were destnîşan kirin.
PMD Module Block Diagram
TC-PAM li ser bingeha karanîna şîfreyek konvolutional e ku li ser milê veguhezkarê SHDSL rêzek bit-ên zêde çêdike. Di her çerxa saetê de, her bitek ku digihêje têketina şîfrekerê, li dergehê du bit (dibit) tê destnîşankirin. Ji ber vê yekê, bi lêçûna zêdebûnek piçûktir, bergiriya dengê veguheztinê zêde dibe. Bikaranîna modulasyona Trellis destûrê dide te ku hûn firehiya veguheztina daneya hatî bikar anîn kêm bikin û di heman demê de heman rêjeya îşaret-to-dengê diparêzin hardware hêsan bikin.
Prensîba xebitandinê ya şîfrekera Trellis (TC-PAM 16)
Bit ducar bi modul-2 (taybet-an) operasiyonek lêvekirinê ya mentiqî pêk tê ku li ser bingeha bita têketinê x1(tn) û bitên x1(tn-1), x1(tn-2), hwd. (dibe ku bi tevahî 20 ji wan hebin), ku berê di têketina şîfrekerê de hatin wergirtin û di tomarên bîranînê de hatin hilanîn. Di çerxa saeta paşîn a şîfrekera tn+1 de, bit dê di şaneyên bîrê de werin guheztin da ku karek mentiqî pêk bînin: bit x1(tn) dê di nav bîranînê de bigere, tevahiya rêza bitsên ku li wir hatine hilanîn biguhezîne.
Algorîtmaya şîfrekera konvolutional
Tabloyên rastiyê ji bo moduloya lêzêdekirinê 2
Ji bo zelaliyê, hêsan e ku meriv diagramek dewletê ya şîfrekerek konvolutional bikar bîne, ku ji wê derê hûn dikarin bibînin ku şîfreker di demên tn, tn+1, hwd de di çi rewşê de ye. li gorî daneyên têketinê. Di vê rewşê de, dewleta şîfreker tê wateya cotek nirxa bitê têketinê x1 (tn) û bitê di şaneya bîranîna yekem x1 (tn-1). Ji bo avakirina diagramekê, hûn dikarin grafiyekê bikar bînin, ku li berikên wê rewşên mimkun ên şîfrekerê hene, û veguheztina ji rewşek bo rewşek din bi bitên têketina têkildar x1(tn) û dubendên derketinê $inline$y ₀y têne destnîşan kirin. ₁(t ₀)$inline$.
Diagrama dewletê û grafiya veguhêz a şîfrekerek konvolutional a veguheztinê
Di veguhezerê de, li ser bingeha çar bit-ên hatine wergirtin (du bitên derketinê yên şîfrekerê û du bitên daneyê), sembolek tê çêkirin, ku her yek ji wan bi amplituda xwe ya nîşana modulatorê ya modulatorê analog-pulse re têkildar e.
Rewşa AIM 16-bit li gorî nirxa karaktera çar-bit ve girêdayî ye
Li kêleka wergirê sînyalê, pêvajoyek berevajî çêdibe - demodulasyon û bijartina ji koda zêde (bitikên ducar y0y1 (tn)) rêza hewce ya bitên têketinê yên şîfrekera x1 (tn). Ev operasyon ji hêla dekoderek Viterbi ve tê kirin.
Algorîtmaya dekoderê li ser hesabkirina metrîka xeletiyê ya ji bo hemî rewşên şîfreker ên bendewar ên gengaz bingeh e. Metrîka çewtiyê ji bo her rêgezek mimkun cûdahiya di navbera bitsên wergirtî û bitên hêvîkirî de vedibêje. Ger xeletiyên wergirtinê tune bin, wê hingê metrika xeletiya riya rastîn dê 0 be ji ber ku cûdahiyek bit tune. Ji bo rêyên derewîn, metrîk dê ji sifir cûda bibe, bi domdarî zêde bibe, û piştî demek şûnda dekoder dê hesabkirina riya xelet rawestîne, tenê ya rast bihêle.
Diyagrama rewşa şîfrekirinê ku ji hêla dekodera Viterbi ya wergirê ve hatî hesibandin
Lê ev algorîtma çawa bêparastina dengî misoger dike? Bihesibînin ku wergirê daneyan bi xeletî wergirtiye, dekoder dê hesabkirina du rêyên bi metrika xeletiya 1 bidomîne. Rêya ku metrîka xeletiya 0 heye dê nema hebe. Lê algorîtm dê li ser bingeha ducarên din ên ku hatine wergirtin encamek der barê kîjan rê de rast e.
Gava ku xeletiya duyemîn çêbibe, dê bi metrîka 2-ê re gelek rê hebin, lê riya rast dê paşê li ser bingeha rêbaza îhtîmala herî zêde (ango, metrika herî kêm) were nas kirin.
Diyagrama rewşa şîfrekirinê ku ji hêla dekodera Viterbi ve dema ku daneya bi xeletî distîne tê hesibandin
Di doza ku li jor hatî behs kirin, wekî nimûne, me algorîtmaya pergalek 16-bit (TC-PAM16) nirxand, ku di yek sembolê de veguheztina sê bit agahdariya kêrhatî û bîtekek din ji bo parastina xeletiyê misoger dike. TC-PAM16 rêjeyên daneyê ji 192 heta 3840 kbps digihîje. Bi zêdekirina kûrahiya bitê heya 128 (pergalên nûjen bi TC-PAM128 re dixebitin), şeş bit agahdariya kêrhatî di her sembolê de têne şandin, û leza herî zêde ya gihîştî ji 5696 kbps heya 15,3 Mbps diguhere.
Bikaranîna modulasyona pulse analog (PAM) SHDSL-ê dişibihe çend standardên Ethernet-ê yên populer, wek gigabit 1000BASE-T (PAM-5), 10-gigabit 10GBASE-T (PAM-16) an Ethernet 2020BASE yek-cotek pîşesaziyê. -T10L, ku ji bo 1-an sozdar e (PAM-3).
SHDSL li ser torên Ethernet
Modemên SHDSL-ê yên birêvebir û ne-rêveber hene, lê ev dabeşkirin bi dabeşkirina asayî ya li ser cîhazên rêvebirî û nebirêvebir ên ku, mînakî, ji bo guheztinên Ethernet-ê hene, hindik e. Cûdahî di navgîn û amûrên çavdêriyê de ye. Modemên rêvekirî bi navgînek tevnvîsê ve têne mîheng kirin û dikarin bi navgîniya SNMP ve werin teşhîs kirin, dema ku modemên nebirêvebir dikarin bi karanîna nermalava zêde bi riya porta konsolê ve werin teşhîs kirin (ji bo Phoenix Contact ev bernameyek belaş PSI-CONF û navgînek mini-USB ye). Berevajî guhêrkan, modemên nebirêvebir dikarin di torgilokek bi topolojiya zengilê de bixebitin.
Wekî din, modemên birêvebir û ne-rêveberî bêkêmasî yek in, di nav de fonksiyonel û şiyana ku li ser prensîba Plug&Play bixebitin, ango bêyî konfigurasyona pêşîn.
Digel vê yekê, modem dikarin bi fonksiyonên parastinê yên hilkişînê bi şiyana tespîtkirina wan ve werin saz kirin. Tora SHDSL dikarin beşên pir dirêj ava bikin, û rêgez dikarin li cîhên ku lê zêdebûn (cudahiyên potansiyel ên ku ji ber vekêşana birûskê an şebekeyên kurt ên di xetên kabloya nêzîk de têne çêkirin) derbas bibin. Voltaja hilberandî dikare bibe sedem ku herikên dakêşanê yên kîloamperê biherikin. Ji ber vê yekê, ji bo parastina amûran ji fenomenên weha, SPD di nav modemên de di forma panelek jêhatî de têne çêkirin, ku ger hewce be were guheztin. Ew bi bloka termînalê ya vê panelê re ye ku xeta SHDSL ve girêdayî ye.
Topologies
Bi karanîna SHDSL-ê li ser Ethernet, gengaz e ku meriv bi her topolojiyê re toran ava bike: xal-bi-xal, rêz, stêrk û zengil. Di heman demê de, li gorî celebê modemê, hûn dikarin ji bo girêdanê xetên ragihandinê yên 2-têl û 4-têl bikar bînin.
Topolojiyên tora Ethernet li ser bingeha SHDSL
Di heman demê de gengaz e ku pergalên belavbûyî bi topolojiya hevgirtî ava bikin. Her beşa torê ya SHDSL dikare heya 50 modem hebin û, bi berçavgirtina kapasîteyên laşî yên teknolojiyê (dûrahiya di navbera modeman de 20 km ye), dirêjahiya beşê dikare bigihîje 1000 km.
Ger modemek rêveberî li serê her beşê weha were saz kirin, wê hingê yekdestiya beşê dikare bi karanîna SNMP were teşhîs kirin. Digel vê yekê, modemên birêvebir û ne-rêveberî teknolojiya VLAN-ê piştgirî dikin, ango, ew dihêlin ku hûn torê li jêrtorên mantiqî dabeş bikin. Amûr di heman demê de dikarin bi protokolên veguheztina daneyê yên ku di pergalên xweseriya nûjen de têne bikar anîn (Profinet, Ethernet / IP, Modbus TCP, hwd.) re bixebitin.
Reservekirina kanalên ragihandinê bi karanîna SHDSL
SHDSL ji bo afirandina kanalên ragihandinê yên zêde di torgilokek Ethernet de, bi gelemperî optîkî, tê bikar anîn.
SHDSL û pêwendiya serial
Modemên SHDSL yên bi navbeynkariya serial sînorkirinên di dûrbûn, topolojî û kalîteya gerîdeyê de ku ji bo pergalên têl ên kevneşopî yên li ser bingeha transceivers asynchronous (UART) hene, derbas dikin: RS-232 - 15 m, RS-422 û RS-485 - 1200 m.
Hem ji bo serîlêdanên gerdûnî û hem jî yên pispor (mînakî, ji bo Profibus) modemên bi navbeynkariya serial (RS-232/422/485) hene. Hemî amûrên weha di kategoriya "nebirêvebirin" de ne, ji ber vê yekê ew bi karanîna nermalava taybetî têne mîheng kirin û teşhîs kirin.
Topologies
Di torên bi navbeynkariya rêzefîlmê de, bi karanîna SHDSL-ê gengaz e ku meriv bi topolojiyên xal-bi-point, xêz û stêrkan toran ava bike. Di hundurê topolojiya xêzikî de, gengaz e ku heya 255 girêkan di yek torê de (ji bo Profibus - 30) were berhev kirin.
Di pergalên ku tenê bi amûrên RS-485-ê têne çêkirin de, li ser protokola veguheztina daneyê ya ku tê bikar anîn ti sînorkirin tune, lê topolojiyên rêz û stêrk ji bo RS-232 û RS-422 ne asayî ne, ji ber vê yekê xebata cîhazên dawî li ser tora SHDSL bi topolojiyên wekhev tenê di moda nîv-duplex de gengaz e. Di heman demê de, di pergalên bi RS-232 û RS-422 de, navnîşana cîhazê divê di asta protokolê de were peyda kirin, ku ji bo navbeynkariyên ku bi gelemperî di torên xal-bi-xal de têne bikar anîn ne tîpîk e.
Dema ku cîhazên bi cûrbecûr navbeynkaran bi navgîniya SHDSL ve girêdidin, pêdivî ye ku meriv vê rastiyê bihesibîne ku mekanîzmayek yekane ji bo sazkirina pêwendiyek (desthilanîn) di navbera cîhazan de tune. Lêbelê, hîn jî gengaz e ku di vê rewşê de danûstendinek were organîze kirin, divê şertên jêrîn werin bicîh kirin:
- hevrêziya ragihandinê û kontrolkirina veguheztina daneyê divê di asta protokola veguheztina daneya agahdariya yekbûyî de were kirin;
- Pêdivî ye ku hemî amûrên paşîn di moda nîv-duplex de bixebitin, ku divê ji hêla protokola agahdariyê ve jî were piştgirî kirin.
Protokola Modbus RTU, protokola herî gelemperî ya ji bo navgînên asynchronous, dihêle hûn ji hemî tixûbên diyarkirî dûr bixin û pergalek yekane bi cûrbecûr navbeynkaran ava bikin.
Topolojiyên torê yên serial li ser bingeha SHDSL-ê ye
Dema ku du-têl RS-485 li ser alavên bikar bînin Hûn dikarin bi yek otobusê li ser rêgezek DIN-ê bi yek otobusê re strukturên tevlihevtir çêbikin. Di heman otobusê de dabînkerek hêzê dikare were saz kirin (di vê rewşê de, hemî cîhaz bi otobusê ve têne hêz kirin) û veguherînerên optîkî yên rêza PSI-MOS-ê da ku torgilokek hevbeş biafirînin. Ji bo xebitandina pergalek weha şertek girîng heman leza hemî transceivers e.
Taybetmendiyên din ên SHDSL li ser tora RS-485
Mînakên sepanê
Teknolojiya SHDSL bi aktîvî di karûbarên şaredariyê yên li Elmanyayê de tê bikar anîn. Zêdetirî 50 pargîdaniyên ku pergalên kargêriya bajêr xizmet dikin têlên sifir ên kevn bikar tînin da ku tiştên ku li seranserê bajêr hatine belav kirin bi yek torê ve girêbidin. Pergalên kontrol û hesabê ji bo dabînkirina av, gaz û enerjiyê di serî de li ser SHDSL-ê têne çêkirin. Di nav van bajaran de Ulm, Magdeburg, Ingolstadt, Bielefeld, Frankfurt an der Oder û gelek bajarên din hene.
Sîstema herî mezin a SHDSL-ê li bajarê Lübeck hate afirandin. Pergal xwedan avahiyek hevgirtî ye ku li ser bingeha Etherneta optîkî û SHDSL-ê ye, 120 tiştên ji hev dûr girêdide û zêdetirî 50 modem bikar tîne. . Tevahiya torê bi karanîna SNMP ve tête teşhîs kirin. Beşa herî dirêj ji Kalkhorst heya Balafirgeha Lübeck 39 km dirêj e. Sedema ku pargîdaniya xerîdar SHDSL hilbijart ev bû ku ji hêla aborî ve ne maqûl bû ku projeyê bi tevahî li ser optîkê bicîh bîne, ji ber hebûna kabloyên sifir ên kevn.
Veguheztina daneyan bi riya zengila slip
Nimûneyek balkêş veguheztina daneyan di navbera tiştên diherikin de ye, wekî ku di turbînên bayê an makîneyên zivirîna pîşesaziyê yên mezin de tê kirin. Pergalek weha ji bo danûstendina agahdariyê di navbera kontrolkerên ku li ser rotor û statorê nebatan de cih digirin tê bikar anîn. Di vê rewşê de, têkiliyek şemitîn bi riya zengilek slip ve tê bikar anîn da ku daneyan veguhezîne. Mînakên bi vî rengî destnîşan dikin ku ne hewce ye ku têkiliyek statîk hebe ku daneyan li ser SHDSL veguhezîne.
Berawirdkirina bi teknolojiyên din
SHDSL vs GSM
Ger em SHDSL-ê bi pergalên veguheztina daneyê re li ser bingeha GSM (3G/4G) bidin ber hev, wê hingê nebûna lêçûnên xebitandinê yên bi dravdanên birêkûpêk ji operatorê re ji bo gihîştina tora mobîl di berjewendiya DSL-ê de diaxive. Bi SHDSL re, em ji qada vegirtinê, kalîte û pêbaweriya ragihandina mobîl a li sazgehek pîşesaziyê serbixwe ne, tevî berxwedana li hember destwerdana elektromagnetîk. Bi SHDSL-ê re ne hewce ye ku amûrê mîheng bike, ku lezkirina sazûmanê bilez dike. Tora bêtêl bi derengiyên mezin di veguheztina daneyê de û dijwariya veguheztina daneyan bi karanîna seyrûsefera multicast (Profinet, Ethernet IP) têne diyar kirin.
Ewlekariya agahdarî ji ber nebûna hewcedariya veguheztina daneyan li ser Înternetê û hewcedariya mîhengkirina girêdanên VPN ji bo vê yekê di berjewendiya SHDSL-ê de diaxive.
SHDSL vs Wi-Fi
Pir tiştên ku ji bo GSM hatine gotin dikarin li Wi-Fi-ya pîşesaziyê jî werin sepandin. Nerazîbûna dengek kêm, dûrbûna veguheztina daneyê ya tixûbdar, girêdayîbûna bi topolojiya deverê, û dereng di ragihandina daneyê de li dijî Wi-Fi diaxivin. Kêmasiya herî girîng ewlehiya agahdariya torên Wi-Fi ye, ji ber ku her kes gihîştina navgîniya ragihandina daneyê heye. Bi Wi-Fi re jixwe gengaz e ku daneyên IP-ya Profinet an Ethernet veguhezîne, ku dê bi GSM re dijwar be.
SHDSL vs optîk
Di pirraniya bûyeran de, optîk li ser SHDSL-ê xwedan avantajek mezin e, lê di hejmarek serlêdanan de SHDSL dihêle hûn dem û drav li ser danîn û welding kabloyên optîkî xilas bikin, dema ku pêdivî ye ku saziyek bixebite kêm bike. SHDSL ne hewceyê girêdanên taybetî ne, ji ber ku kabloya ragihandinê bi tenê bi termînala modemê ve girêdayî ye. Ji ber taybetmendiyên mekanîkî yên kabloyên optîkî, karanîna wan di serîlêdanên ku bi veguheztina agahdarî di navbera tiştên diherike de, ku li wir rêgirên sifir gelemperîtir in, sînordar e.
Source: www.habr.com
