{"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\/ro\/blog\/administrirovanie\/peredacha-dannyh-na-rasstoyanie-do-20-km-po-obychnym-provodam-legko-esli-eto-shdsl","title":{"rendered":"Transfer de date pe o distan\u021b\u0103 de p\u00e2n\u0103 la 20 km prin cabluri obi\u0219nuite? U\u0219or, dac\u0103 este SHDSL...","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\u00cen ciuda r\u0103sp\u00e2ndirii pe scar\u0103 larg\u0103 a re\u021belelor Ethernet, tehnologiile de comunica\u021bie bazate pe DSL \u00ee\u0219i p\u0103streaz\u0103 relevan\u021ba \u0219i ast\u0103zi. DSL poate fi \u00eent\u00e2lnit \u00een continuare \u00een re\u021belele de ultim\u0103 mil\u0103 pentru conectarea echipamentului clientului la re\u021belele furnizorilor de internet, iar recent tehnologia este folosit\u0103 tot mai frecvent \u00een construc\u021bia re\u021belelor locale, de exemplu, \u00een aplica\u021bii industriale, unde DSL func\u021bioneaz\u0103 ca un complement pentru Ethernet sau pentru re\u021belele de c\u00e2mp bazate pe RS-232\/422\/485. Astfel de solu\u021bii industriale sunt utilizate activ \u00een \u021b\u0103rile europene \u0219i asiatice dezvoltate.<\/a><\/noindex><\/p>\n

DSL reprezint\u0103 un set de standarde care au fost concepute ini\u021bial pentru transmiterea datelor digitale prin liniile telefonice. Istoric, aceasta a fost prima tehnologie de acces la internet de band\u0103 larg\u0103, venind \u00eenlocuind DIAL UP \u0219i ISDN. Diversitatea mare a standardelor DSL existente \u00een prezent se datoreaz\u0103 faptului c\u0103 multe companii, \u00eencep\u00e2nd cu anii '80, au \u00eencercat s\u0103 dezvolte \u0219i s\u0103 promoveze pe pia\u021b\u0103 propria tehnologie.<\/p>\n

Toate aceste dezvolt\u0103ri pot fi \u00eemp\u0103r\u021bite \u00een dou\u0103 mari categorii \u2013 tehnologii asimetrice (ADSL) \u0219i simetrice (SDSL). Tehnologiile asimetrice se refer\u0103 la acelea \u00een care viteza conexiunii de desc\u0103rcare difer\u0103 de viteza traficului de \u00eenc\u0103rcare. \u00cen tehnologiile simetrice, vitezele de primire \u0219i transmitere sunt egale.<\/p>\n

Cele mai cunoscute \u0219i r\u0103sp\u00e2ndite standarde asimetrice sunt, \u00een mod evident, ADSL (\u00een cea mai recent\u0103 versiune \u2013 ADSL2+) \u0219i VDSL (VDSL2), iar cele simetrice \u2013 HDSL (profil \u00eenvechit) \u0219i SHDSL. Acestea se diferen\u021biaz\u0103 \u00eentre ele prin faptul c\u0103 func\u021bioneaz\u0103 pe frecven\u021be diferite, folosesc metode diferite de codare \u0219i modula\u021bie pe linia fizic\u0103 de comunicare. De asemenea, se diferen\u021biaz\u0103 \u0219i prin metodele de corec\u021bie a erorilor, ceea ce asigur\u0103 un nivel diferit de rezisten\u021b\u0103 la interferen\u021be. Ca rezultat, fiecare tehnologie are limitele sale \u00een ceea ce prive\u0219te viteza \u0219i distan\u021ba de transmitere a datelor, inclusiv \u00een func\u021bie de tipul \u0219i calitatea conductorului.<\/p>\n

\"Transfer
\nParametrii limita\u021bi ai diferitelor standarde DSL <\/i><\/p>\n

\u00cen orice tehnologie DSL, viteza de transmisie a datelor scade odat\u0103 cu cre\u0219terea lungimii conductorului. La distan\u021be limitate, se pot ob\u021bine viteze de c\u00e2teva sute de kilobi\u021bi, dar pentru transmiterea datelor la 200-300 m, viteza maxim posibil\u0103 este disponibil\u0103. <\/p>\n

Dintre toate tehnologiile, SHDSL are un avantaj semnificativ, care permite utilizarea sa \u00een aplica\u021bii industriale: rezisten\u021ba ridicat\u0103 la interferen\u021be \u0219i capacitatea de a transmite orice tip de date printr-un cablu. \u00cen standardele asimetrice, acest lucru nu exist\u0103, iar calitatea conexiunii depinde mult de calitatea liniei utilizate pentru transmiterea datelor. \u00cen special, se recomand\u0103 utilizarea cablurilor telefonice torsadate. \u00cen acest caz, o solu\u021bie mai fiabil\u0103 \u00een loc de ADSL \u0219i VDSL este utilizarea cablului optic.<\/p>\n

Pentru SHDSL este adecvat orice set de conductori izola\u021bi \u00eentre ei - din cupru, aluminiu, o\u021bel etc. Ca mediu de transmitere pot fi utilizate vechile instala\u021bii electrice, vechile linii telefonice, s\u00e2rma de-te\u021b pentru garduri etc.<\/p>\n

\"Transfer
\nDependen\u021ba vitezei de transmitere a datelor SHDSL de distan\u021b\u0103 \u0219i tipul conductorului<\/i><\/p>\n

Din graficul dependen\u021bei vitezei de transmitere a datelor de distan\u021b\u0103 \u0219i tipul conductorului, prezentat pentru SHDSL, se poate observa c\u0103 conductoarele cu sec\u021biune mai mare permit transmiterea informa\u021biilor pe distan\u021be mai mari. Datorit\u0103 tehnologiei, poate fi organizat\u0103 o conexiune pe o distan\u021b\u0103 de p\u00e2n\u0103 la 20 km, cu o vitez\u0103 maxim\u0103 posibil\u0103 de 15.3 Mb\/s pentru cabluri cu 2 conductori sau 30 Mb pentru cabluri cu 4 conductori. \u00cen aplica\u021biile reale, viteza de transmitere poate fi ajustat\u0103 manual, ceea ce este necesar \u00een condi\u021bii de interferen\u021be electromagnetice puternice sau calitate slab\u0103 a liniei. \u00cen acest caz, pentru a cre\u0219te distan\u021ba de transmitere, este necesar\u0103 reducerea vitezei de operare a dispozitivelor SHDSL. Pentru a calcula precis viteza \u00een func\u021bie de distan\u021b\u0103 \u0219i tipul conductorului, pot fi folosite instrumente software gratuite, cum ar fi calculatorul SHDSL de la Phoenix Contact<\/a><\/noindex>. <\/p>\n

Cum de SHDSL are o rezisten\u021b\u0103 ridicat\u0103 la interferen\u021be?<\/h3>\n

\nPrincipiul de func\u021bionare al transceiverului SHDSL poate fi reprezentat sub form\u0103 de diagram\u0103 bloc, \u00een care se eviden\u021biaz\u0103 partea specific\u0103 \u0219i partea independent\u0103 (invariant\u0103) din punctul de vedere al aplica\u021biei. Partea independent\u0103 const\u0103 din blocuri func\u021bionale PMD (Dependent de Mediul Fizic) \u0219i PMS-TC (Layer TC Specific Mediului Fizic), \u00een timp ce partea specific\u0103 include nivelul TPS-TC (Layer TC Specific Protocolului de Transmitere) \u0219i interfe\u021bele datelor utilizatorului. <\/p>\n

Linia fizic\u0103 de comunica\u021bie \u00eentre transceivere (STU) poate exista sub forma unui cablu cu o singur\u0103 pereche sau mai multor cabluri cu o singur\u0103 pereche. \u00cen cazul mai multor perechi de cabluri, STU con\u021bine mai multe blocuri independente PMD, conectate la un singur PMS-TC.<\/p>\n

\"Transfer
\nModelul func\u021bional al transceiverului SHDSL (STU)<\/i><\/p>\n

Modulul TPS-TC depinde de aplica\u021bia \u00een care este utilizat dispozitivul (Ethernet, RS-232\/422\/485 etc.). Sarcina sa este de a transforma datele utilizatorului \u00een format SHDSL, de a efectua multiplexarea\/demultiplexarea \u0219i ajustarea temporal\u0103 a mai multor canale de date utilizator.<\/p>\n

La nivelul PMS-TC se formeaz\u0103 cadre SHDSL \u0219i se sincronizeaz\u0103, precum \u0219i se efectueaz\u0103 scrambler \u0219i descrambler.<\/p>\n

Modulul PMD \u00eendepline\u0219te func\u021biile de codare\/decodare a informa\u021biilor, modulare\/demodulare, anihilarea ecoului, ajustarea parametrilor pe linia de comunica\u021bie \u0219i stabilirea conexiunii \u00eentre transceivere. Exact la nivelul PMD se realizeaz\u0103 opera\u021biile principale care asigur\u0103 o mare rezisten\u021b\u0103 la interferen\u021be pentru SHDSL, inclusiv codarea TCPAM (codare Trellis cu modula\u021bie analogic\u0103-impuls), mecanismul de codare \u0219i modulare combinat\u0103, care \u00eembun\u0103t\u0103\u021be\u0219te eficien\u021ba spectral\u0103 a semnalului \u00een compara\u021bie cu metoda separat\u0103. Principiul de func\u021bionare al modulului PMD poate fi de asemenea reprezentat printr-un diagram\u0103 func\u021bional\u0103.<\/p>\n

\"Transfer
\nDiagram\u0103 bloc a modulului PMD<\/i><\/p>\n

La baza TC-PAM se afl\u0103 utilizarea unui codificator convolu\u021bional, care formeaz\u0103 o secven\u021b\u0103 redundant\u0103 de bi\u021bi pe partea transmi\u021b\u0103torului SHDSL. La fiecare ciclu de func\u021bionare, fiec\u0103rui bit introdus \u00een codificator \u00eei corespunde un bit dublu (dibit) la ie\u0219ire. Astfel, printr-o redundan\u021b\u0103 relativ mic\u0103, se \u00eembun\u0103t\u0103\u021be\u0219te rezisten\u021ba la interferen\u021be a transmisiei. Utilizarea modul\u0103rii Trellis permite reducerea l\u0103\u021bimii de band\u0103 utilizate pentru transmiterea datelor \u0219i simplificarea p\u0103r\u021bii hardware, p\u0103str\u00e2nd aceea\u0219i raport semnal\/zgomot.<\/p>\n

\"Transfer
\nPrincipiul de func\u021bionare al codificatorului Trellis (TC-PAM 16)<\/i><\/p>\n

Un bit dublu se formeaz\u0103 ca rezultat al opera\u021biei logice de adunare modulo 2 (exclusive \"sau\") pe baza bitului de intrare x1(tn) \u0219i a bitilor x1(tn-1), x1(tn-2) etc. (\u00eentre 1 \u0219i 20) care au fost introdu\u0219i \u00een encoder anterior \u0219i care au fost stoca\u021bi \u00een registrele de memorie. La urm\u0103toarea ciclu de lucru al encoder-ului tn+1, va avea loc o deplasare a bitilor \u00een celulele de memorie pentru a efectua opera\u021bia logic\u0103: bitul x1(tn) se va muta \u00een memorie, deplas\u00e2nd \u00eentreaga secven\u021b\u0103 de biti stocat\u0103 acolo.<\/p>\n

\"Transfer
\nAlgoritmul encoder-ului convolutiv<\/i><\/p>\n

\"Transfer
\nTabelele de adev\u0103r pentru opera\u021bia de adunare modulo 2<\/i><\/p>\n

Pentru a ilustra, este util s\u0103 folosi\u021bi o diagram\u0103 de stare a cod\u0103rii convolu\u021bionale, prin care se poate observa \u00een ce stare se afl\u0103 codificatorul \u00een momentele de timp tn, tn+1 etc., \u00een func\u021bie de datele de intrare. Prin starea codificatorului se \u00een\u021belege, \u00een acest caz, o pereche de valori ale bitului de intrare x1(tn) \u0219i al bitului din prima celul\u0103 de memorie x1(tn-1). Pentru a construi diagrama, se poate folosi un graf, \u00een care v\u00e2rfurile reprezint\u0103 posibilele st\u0103ri ale codificatorului, iar tranzi\u021biile dintr-o stare \u00een alta sunt marcate de bitii de intrare corespunz\u0103tori x1(tn) \u0219i de dibitii de ie\u0219ire $inline$y ₀y ₁(t ₀)$inline$.<\/p>\n

\"Transfer \"Transfer
\nDiagrama de stare \u0219i graficul tranzi\u021biilor encoder-ului convolutiv al transmisiei<\/i><\/p>\n

\u00cen transmitator, pe baza celor patru bi\u021bi ob\u021binu\u021bi (doi bi\u021bi de ie\u0219ire ai encoder-ului \u0219i doi bi\u021bi de date) se formeaz\u0103 un simbol, fiec\u0103ruia corespunz\u00e2ndu-i o amplitudine specific\u0103 a semnalului de modulare al\/modulatorului analogic-impuls. <\/p>\n

\"Transfer
\nStarea modul\u0103rii AIM pe 16 bi\u021bi \u00een func\u021bie de valoarea simbolului pe patru bi\u021bi<\/i><\/p>\n

Pe partea receptorului semnalului, are loc procesul invers \u2013 demodulare \u0219i extragerea din codul redundant (bitii dubli y0y1(tn)) a secven\u021bei necesare de bi\u021bi de intrare a encoder-ului x1(tn). Aceast\u0103 opera\u021bie este realizat\u0103 de decoder-ul Viterbi.<\/p>\n

Algoritmul decoder-ului se bazeaz\u0103 pe calculul metricii de eroare pentru toate st\u0103rile posibile presupuse ale encoder-ului. Prin metric\u0103 de eroare se \u00een\u021belege diferen\u021ba dintre bi\u021bii primi\u021bi \u0219i bi\u021bii presupusi pentru fiecare cale posibil\u0103. Dac\u0103 nu exist\u0103 erori la primire, atunci metric\u0103 de eroare a c\u0103ii reale va fi 0, deoarece nu exist\u0103 discrepan\u021be \u00eentre bi\u021bi. Pentru c\u0103ile false, metric\u0103 va fi diferit\u0103 de zero, cresc\u00e2nd constant \u0219i dup\u0103 un timp, decoder-ul va \u00eenceta s\u0103 calculeze calea eronat\u0103, r\u0103m\u00e2n\u00e2nd doar cu cea real\u0103.<\/p>\n

\"Transfer \"Transfer
\nDiagrama st\u0103rilor codificatorului, calculat\u0103 de decodorul Viterbi al receptorului<\/i><\/p>\n

Dar cum asigur\u0103 acest algoritm rezisten\u021ba la interferen\u021be? Dac\u0103 presupunem c\u0103 receptorul a primit date cu erori, decodorul va continua s\u0103 calculeze dou\u0103 c\u0103i cu o metric\u0103 a erorilor de 1. Calea cu metric\u0103 0 nu va mai exista. Dar algoritmul va decide care este calea corect\u0103 mai t\u00e2rziu, pe baza urm\u0103toarelor bi\u021bi dubli primi\u021bi.<\/p>\n

C\u00e2nd apare a doua eroare, vor exista mai multe c\u0103i cu metric\u0103 2, dar calea corect\u0103 va fi identificat\u0103 mai t\u00e2rziu pe baza metodei maxime a verosimilit\u0103\u021bii (adic\u0103 a celei mai mici metrici).<\/p>\n

\"Transfer
\nDiagrama st\u0103rilor codificatorului, calculat\u0103 de decodorul Viterbi, atunci c\u00e2nd se primesc date cu erori <\/i><\/p>\n

\u00cen cazul descris mai sus, a fost considerat algoritmul sistemului pe 16 bi\u021bi (TC-PAM16), care asigur\u0103 transmiterea a trei bi\u021bi de informa\u021bie util\u0103 \u0219i un bit suplimentar pentru protec\u021bia \u00eempotriva erorilor \u00eentr-un singur simbol. \u00cen TC-PAM16 se poate atinge o vitez\u0103 de transfer de la 192 la 3840 kbit\/s. Odat\u0103 cu cre\u0219terea l\u0103\u021bimii de band\u0103 la 128 (sistemele moderne lucreaz\u0103 cu TC-PAM128), \u00een fiecare simbol se transmit \u0219ase bi\u021bi de informa\u021bie util\u0103, iar viteza maxim\u0103 posibil\u0103 variaz\u0103 de la 5696 kbit\/s p\u00e2n\u0103 la 15,3 Mb\/s.<\/p>\n

Folosirea modula\u021biei analogice-pulsului (PAM) leag\u0103 SHDSL de o serie de standarde Ethernet populare, cum ar fi 1000BASE-T (PAM-5) gigabit, 10GBASE-T (PAM-16) de 10 gigabi\u021bi sau promi\u021b\u0103torul Ethernet industrial unipare 10BASE-T1L (PAM-3) pentru anul 2020.<\/p>\n

SHDSL \u00een re\u021bele Ethernet<\/h3>\n

\nExist\u0103 modemuri SHDSL gestionate \u0219i necontrolate, dar aceast\u0103 clasificare are pu\u021bin \u00een comun cu \u00eemp\u0103r\u021birea obi\u0219nuit\u0103 \u00een dispozitive gestionate \u0219i necontrolate, care exist\u0103, de exemplu, pentru switch-urile Ethernet. Diferen\u021ba const\u0103 \u00een metodele de configurare \u0219i monitorizare. Modemurile gestionate sunt configurate prin interfa\u021ba web \u0219i pot fi diagnosticate prin SNMP, \u00een timp ce cele necontrolate \u2013 cu ajutorul unui software suplimentar prin portul serial (pentru Phoenix Contact, aceasta este programul gratuit PSI-CONF \u0219i interfa\u021ba mini-USB). Spre deosebire de switch-uri, modemurile necontrolate pot func\u021biona \u00eentr-o re\u021bea cu topologie \u00een inel.<\/p>\n

\u00cen rest, modemurile gestionate \u0219i necontrolate sunt absolut identice, inclusiv func\u021bionalitatea \u0219i capacitatea de a lucra pe principiul Plug&Play, adic\u0103 f\u0103r\u0103 nicio configurare prealabil\u0103.<\/p>\n

Modemurile pot \u00eendeplini, de asemenea, func\u021bii de protec\u021bie \u00eempotriva supratensiunilor cu posibilitatea diagnosticului. Re\u021belele SHDSL pot forma segmente foarte lungi, iar conductoarele pot trece prin locuri unde pot ap\u0103rea supratensiuni (diferen\u021be de poten\u021bial induse, cauzate de desc\u0103rc\u0103ri electrice sau scurtcircuite \u00een liniile de cablu \u00een apropiere). Tensiunea indus\u0103 poate provoca curen\u021bi de desc\u0103rcare de c\u00e2teva kiloamperi. Prin urmare, pentru a proteja echipamentele de astfel de fenomene, modemurile sunt dotate cu protec\u021bii \u00eempotriva supratensiunilor (PSP) sub form\u0103 de plac\u0103 deta\u0219abil\u0103, care poate fi \u00eenlocuit\u0103 \u00een caz de nevoie. La bornele acestei pl\u0103ci se conecteaz\u0103 linia SHDSL.<\/p>\n

Topologii<\/h3>\n

\nPrin SHDSL \u00een Ethernet este posibil s\u0103 se construiasc\u0103 re\u021bele cu orice topologie: punct-la-punct, linie, stea \u0219i inel. \u00cen func\u021bie de tipul de modem, se pot utiliza at\u00e2t linii de 2 fire, c\u00e2t \u0219i de 4 fire pentru conectare.<\/p>\n

\"Transfer
\nTopologii de re\u021bea Ethernet bazate pe SHDSL<\/i><\/p>\n

De asemenea, se pot construi sisteme distribuite cu topologie combinat\u0103. Fiecare segment al re\u021belei SHDSL poate avea p\u00e2n\u0103 la 50 de modemuri, iar av\u00e2nd \u00een vedere capacit\u0103\u021bile fizice ale tehnologiei (distan\u021ba \u00eentre modemuri de 20 km), lungimea segmentului poate ating\u0103 1000 km. <\/p>\n

Dac\u0103 se instaleaz\u0103 un modem gestionat la capul fiec\u0103rui segment, integritatea segmentului poate fi diagnosticat\u0103 prin SNMP. \u00cen plus, modemurile gestionate \u0219i cele neadministrate suport\u0103 tehnologia VLAN, ceea ce \u00eenseamn\u0103 c\u0103 permit \u00eemp\u0103r\u021birea re\u021belei \u00een subre\u021bele logice. De asemenea, dispozitivele pot lucra cu protocoale de transmisie de date utilizate \u00een sistemele moderne de automatizare (Profinet, Ethernet\/IP, Modbus TCP etc.). <\/p>\n

\"Transfer
\nRezervarea canalelor de comunica\u021bie folosind SHDSL<\/i><\/p>\n

SHDSL este utilizat pentru a crea canale de rezerv\u0103 \u00een re\u021beaua Ethernet, de obicei optice.<\/p>\n

SHDSL \u0219i interfa\u021ba serial\u0103<\/h3>\n

\nModemurile SHDSL cu interfa\u021b\u0103 serial\u0103 permit dep\u0103\u0219irea limit\u0103rilor legate de distan\u021b\u0103, topologie \u0219i calitatea conductorului care exist\u0103 pentru sistemele tradi\u021bionale pe baz\u0103 de transceivere asincrone (UART): RS-232 \u2014 15 m, RS-422 \u0219i RS-485 \u2014 1200 m.<\/p>\n

Exist\u0103 modemuri cu interfe\u021be seriale (RS-232\/422\/485) at\u00e2t pentru aplica\u021bii universale, c\u00e2t \u0219i pentru cele specializate (de exemplu, pentru Profibus). Toate aceste dispozitive se \u00eencadreaz\u0103 \u00een categoria \"neadministrate\", astfel \u00eenc\u00e2t sunt configurate \u0219i diagnosticate cu ajutorul unui software specializat. <\/p>\n

Topologii<\/h3>\n

\n\u00cen re\u021belele cu interfa\u021b\u0103 serial\u0103, prin intermediul SHDSL este posibil s\u0103 se construiasc\u0103 re\u021bele cu topologii punct-la-punct, linie \u0219i stea. \u00cen cadrul topologiei liniare, este posibil\u0103 conectarea la o re\u021bea de p\u00e2n\u0103 la 255 de noduri (pentru Profibus \u2014 30). <\/p>\n

\u00cen sistemele construite folosind doar dispozitive cu interfa\u021ba RS-485, nu exist\u0103 restric\u021bii privind protocolul de transmitere a datelor aplicat, dar topologiile de tip linie \u0219i stea sunt atipice pentru RS-232 \u0219i RS-422, astfel c\u0103 func\u021bionarea dispozitivelor finale \u00een re\u021beaua SHDSL cu aceste topologii este posibil\u0103 doar \u00een mod semiduplex. \u00cen acela\u0219i timp, \u00een sistemele cu RS-232 \u0219i RS-422, la nivelul protocolului trebuie asigurat\u0103 adresarea aparatelor, ceea ce nu este caracteristic pentru interfe\u021bele cel mai adesea utilizate \u00een re\u021bele punct-la-punct.<\/p>\n

Atunci c\u00e2nd se conecteaz\u0103 prin SHDSL dispozitive cu diferite tipuri de interfe\u021be, trebuie s\u0103 se \u021bin\u0103 cont de faptul c\u0103 nu exist\u0103 un mecanism unic pentru stabilirea conexiunii (handshake) \u00eentre dispozitive. Cu toate acestea, organizarea schimbului \u00een acest caz este totu\u0219i posibil\u0103 \u2014 pentru aceasta sunt necesare respectarea urm\u0103toarelor condi\u021bii:<\/p>\n