แม้จะมีการใช้เครือข่ายอีเธอร์เน็ตอย่างแพร่หลาย แต่เทคโนโลยีการสื่อสารที่ใช้ DSL ยังคงมีความเกี่ยวข้องมาจนถึงทุกวันนี้ จนถึงขณะนี้ DSL สามารถพบได้ในเครือข่าย Last-Mile สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์สมาชิกกับเครือข่ายผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต และเมื่อเร็ว ๆ นี้เทคโนโลยีมีการใช้มากขึ้นในการสร้างเครือข่ายท้องถิ่น เช่น ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม โดยที่ DSL ทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมของอีเธอร์เน็ต หรือเครือข่ายภาคสนามที่ใช้ RS-232/422/485 โซลูชั่นอุตสาหกรรมที่คล้ายกันถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในประเทศที่พัฒนาแล้วในยุโรปและเอเชีย
DSL เป็นตระกูลมาตรฐานที่แต่เดิมคิดขึ้นสำหรับการส่งข้อมูลดิจิทัลผ่านสายโทรศัพท์ ในอดีต มันกลายเป็นเทคโนโลยีการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์ตัวแรก แทนที่ DIAL UP และ ISDN มาตรฐาน DSL ที่หลากหลายที่มีอยู่ในปัจจุบันเกิดจากการที่บริษัทหลายแห่งที่เริ่มต้นในยุค 80 พยายามพัฒนาและทำการตลาดเทคโนโลยีของตนเอง
การพัฒนาทั้งหมดนี้สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ เทคโนโลยีอสมมาตร (ADSL) และสมมาตร (SDSL) ไม่สมมาตรหมายถึงความเร็วของการเชื่อมต่อขาเข้าแตกต่างจากความเร็วของการรับส่งข้อมูลขาออก โดยสมมาตร เราหมายถึงว่าความเร็วในการรับและส่งข้อมูลเท่ากัน
มาตรฐานอสมมาตรที่เป็นที่รู้จักและแพร่หลายที่สุดคือ ADSL (ในรุ่นล่าสุด - ADSL2+) และ VDSL (VDSL2), สมมาตร - HDSL (โปรไฟล์ที่ล้าสมัย) และ SHDSL พวกเขาทั้งหมดแตกต่างกันตรงที่พวกเขาทำงานที่ความถี่ที่แตกต่างกันและใช้วิธีการเข้ารหัสและการมอดูเลชั่นที่แตกต่างกันบนสายการสื่อสารทางกายภาพ วิธีการแก้ไขข้อผิดพลาดก็แตกต่างกัน ส่งผลให้ระดับการป้องกันเสียงรบกวนต่างกัน เป็นผลให้แต่ละเทคโนโลยีมีขีดจำกัดความเร็วและระยะทางในการส่งข้อมูลของตัวเองรวมทั้งขึ้นอยู่กับชนิดและคุณภาพของตัวนำด้วย
ข้อจำกัดของมาตรฐาน DSL ต่างๆ
ในเทคโนโลยี DSL ใดๆ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลจะลดลงเมื่อความยาวของสายเคเบิลเพิ่มขึ้น ในระยะทางไกลสุดสามารถรับความเร็วหลายร้อยกิโลบิต แต่เมื่อส่งข้อมูลมากกว่า 200-300 ม. ความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้จะพร้อมใช้งาน
ในบรรดาเทคโนโลยีทั้งหมด SHDSL มีข้อได้เปรียบที่สำคัญซึ่งทำให้สามารถใช้งานได้ในงานอุตสาหกรรม - ต้านทานสัญญาณรบกวนสูงและความสามารถในการใช้ตัวนำชนิดใดก็ได้ในการส่งข้อมูล กรณีนี้ไม่ได้เกิดขึ้นกับมาตรฐานที่ไม่สมมาตร และคุณภาพของการสื่อสารจะขึ้นอยู่กับคุณภาพของสายที่ใช้สำหรับการส่งข้อมูลเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งขอแนะนำให้ใช้สายโทรศัพท์แบบบิดเกลียว ในกรณีนี้ วิธีแก้ปัญหาที่เชื่อถือได้มากกว่าคือการใช้สายเคเบิลออปติกแทน ADSL และ VDSL
ตัวนำคู่ใดๆ ที่แยกออกจากกันเหมาะสำหรับ SHDSL - ทองแดง อลูมิเนียม เหล็ก ฯลฯ สื่อส่งอาจเป็นสายไฟเก่า สายโทรศัพท์เก่า รั้วลวดหนาม ฯลฯ
ขึ้นอยู่กับความเร็วในการส่งข้อมูล SHDSL ตามระยะทางและประเภทของตัวนำ
จากกราฟความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลเทียบกับระยะทางและประเภทของตัวนำที่กำหนดสำหรับ SHDSL คุณจะเห็นว่าตัวนำที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่ช่วยให้คุณสามารถส่งข้อมูลในระยะทางที่มากขึ้น ด้วยเทคโนโลยีนี้ ทำให้สามารถจัดระบบการสื่อสารในระยะทางสูงสุด 20 กม. ด้วยความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้ 15.3 Mb/s สำหรับสายเคเบิลแบบ 2 เส้น หรือ 30 Mb สำหรับสายเคเบิลแบบ 4 เส้น ในการใช้งานจริง สามารถตั้งค่าความเร็วในการส่งข้อมูลได้ด้วยตนเอง ซึ่งจำเป็นในสภาวะที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงหรือคุณภาพของสายไม่ดี ในกรณีนี้ เพื่อเพิ่มระยะการส่งข้อมูล จำเป็นต้องลดความเร็วของอุปกรณ์ SHDSL หากต้องการคำนวณความเร็วอย่างแม่นยำโดยขึ้นอยู่กับระยะทางและประเภทของตัวนำ คุณสามารถใช้ซอฟต์แวร์ฟรี เช่น .
เหตุใด SHDSL จึงมีภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนสูง
หลักการทำงานของตัวรับส่งสัญญาณ SHDSL สามารถแสดงในรูปแบบของแผนภาพบล็อกซึ่งแยกความแตกต่างเฉพาะและส่วนอิสระ (ไม่แปรผัน) จากมุมมองของแอปพลิเคชัน ส่วนที่เป็นอิสระประกอบด้วยบล็อกการทำงานของ PMD (Physical Medium Dependent) และ PMS-TC (Physical Medium-Specific TC Layer) ในขณะที่ส่วนเฉพาะประกอบด้วยเลเยอร์ TPS-TC (Transmission Protocol-Specific TC Layer) และอินเทอร์เฟซข้อมูลผู้ใช้
การเชื่อมโยงทางกายภาพระหว่างตัวรับส่งสัญญาณ (STU) อาจเป็นสายเคเบิลคู่เดียวหรือหลายคู่ก็ได้ ในกรณีที่มีคู่สายเคเบิลหลายคู่ STU จะมี PMD อิสระหลายตัวที่เชื่อมโยงกับ PMS-TC เดียว
รูปแบบการทำงานของเครื่องรับส่งสัญญาณ SHDSL (STU)
โมดูล TPS-TC ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันที่ใช้งานอุปกรณ์ (Ethernet, RS-232/422/485 ฯลฯ) หน้าที่ของมันคือการแปลงข้อมูลผู้ใช้เป็นรูปแบบ SHDSL ดำเนินการมัลติเพล็กซ์/ดีมัลติเพล็กซ์ และการปรับเวลาของข้อมูลผู้ใช้หลายช่องทาง
ที่ระดับ PMS-TC เฟรม SHDSL จะถูกสร้างขึ้นและซิงโครไนซ์ เช่นเดียวกับการแย่งชิงและการถอดรหัส
โมดูล PMD ทำหน้าที่ของการเข้ารหัส/ถอดรหัสข้อมูล การมอดูเลต/ดีมอดูเลชัน การยกเลิกเสียงก้อง การเจรจาต่อรองพารามิเตอร์บนสายการสื่อสาร และสร้างการเชื่อมต่อระหว่างตัวรับส่งสัญญาณ อยู่ในระดับ PMD ที่การดำเนินการหลักดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่ามีภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนสูงของ SHDSL รวมถึงการเข้ารหัส TCPAM (การเข้ารหัส Trellis พร้อมการปรับพัลส์แบบอะนาล็อก) กลไกการเข้ารหัสและการมอดูเลตร่วมที่ปรับปรุงประสิทธิภาพสเปกตรัมของสัญญาณเมื่อเปรียบเทียบกับแยกต่างหาก วิธี. หลักการทำงานของโมดูล PMD สามารถแสดงในรูปแบบของแผนภาพการทำงานได้
แผนภาพบล็อกโมดูล PMD
TC-PAM มีพื้นฐานมาจากการใช้ตัวเข้ารหัสแบบหมุนวนที่สร้างลำดับบิตที่ซ้ำซ้อนบนฝั่งตัวส่งสัญญาณ SHDSL ในแต่ละรอบสัญญาณนาฬิกา แต่ละบิตที่มาถึงอินพุตตัวเข้ารหัสจะถูกกำหนดเป็นบิตสองเท่า (ดิบิต) ที่เอาต์พุต ดังนั้น ด้วยต้นทุนของความซ้ำซ้อนที่ค่อนข้างน้อย ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนในการส่งจึงเพิ่มขึ้น การใช้การปรับ Trellis ช่วยให้คุณสามารถลดแบนด์วิธการส่งข้อมูลที่ใช้ และลดความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์ ขณะเดียวกันก็รักษาอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนเท่าเดิม
หลักการทำงานของตัวเข้ารหัส Trellis (TC-PAM 16)
บิตคู่ถูกสร้างขึ้นโดยการดำเนินการบวกแบบโลจิคัลโมดูโล-2 (เฉพาะหรือ) โดยอิงจากบิตอินพุต x1(tn) และบิต x1(tn-1), x1(tn-2) เป็นต้น (มีทั้งหมดได้สูงสุด 20 รายการ) ซึ่งเคยได้รับที่อินพุตตัวเข้ารหัสมาก่อนและยังคงจัดเก็บไว้ในรีจิสเตอร์หน่วยความจำ ที่รอบสัญญาณนาฬิกาถัดไปของตัวเข้ารหัส tn+1 บิตจะถูกเลื่อนในเซลล์หน่วยความจำเพื่อดำเนินการเชิงตรรกะ: บิต x1(tn) จะย้ายเข้าไปในหน่วยความจำ โดยเลื่อนลำดับบิตทั้งหมดที่เก็บไว้ที่นั่น
อัลกอริธึมการเข้ารหัสแบบ Convolutional
ตารางความจริงสำหรับการดำเนินการบวกแบบโมดูโล 2
เพื่อความชัดเจน จะสะดวกที่จะใช้แผนภาพสถานะของตัวเข้ารหัสแบบหมุนวน ซึ่งคุณสามารถดูได้ว่าตัวเข้ารหัสอยู่ในสถานะใดในบางครั้ง tn, tn+1 เป็นต้น ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ป้อน ในกรณีนี้สถานะตัวเข้ารหัสหมายถึงคู่ของค่าของบิตอินพุต x1(tn) และบิตในเซลล์หน่วยความจำแรก x1(tn-1) ในการสร้างไดอะแกรม คุณสามารถใช้กราฟที่จุดยอดซึ่งมีสถานะของตัวเข้ารหัสที่เป็นไปได้ และการเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งจะถูกระบุด้วยบิตอินพุตที่สอดคล้องกัน x1(tn) และดิบิตเอาท์พุต $inline$y ₀y ₁(t ₀)$อินไลน์$.
แผนภาพสถานะและกราฟการเปลี่ยนแปลงของตัวเข้ารหัสแบบ Convolutional ของเครื่องส่งสัญญาณ
ในเครื่องส่ง ขึ้นอยู่กับสี่บิตที่ได้รับ (บิตเอาท์พุตสองตัวของตัวเข้ารหัสและบิตข้อมูลสองบิต) สัญลักษณ์จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งแต่ละอันสอดคล้องกับแอมพลิจูดของตัวเองของสัญญาณมอดูเลตของโมดูเลเตอร์แอนะล็อก-พัลส์
สถานะของ AIM 16 บิต ขึ้นอยู่กับค่าของอักขระสี่บิต
ที่ด้านข้างของเครื่องรับสัญญาณ กระบวนการย้อนกลับเกิดขึ้น - ดีโมดูเลชั่นและการเลือกจากโค้ดซ้ำซ้อน (บิตคู่ y0y1(tn)) ของลำดับบิตอินพุตที่ต้องการของตัวเข้ารหัส x1(tn) การดำเนินการนี้ดำเนินการโดยตัวถอดรหัส Viterbi
อัลกอริธึมตัวถอดรหัสจะขึ้นอยู่กับการคำนวณตัววัดข้อผิดพลาดสำหรับสถานะตัวเข้ารหัสที่คาดหวังที่เป็นไปได้ทั้งหมด การวัดข้อผิดพลาดอ้างอิงถึงความแตกต่างระหว่างบิตที่ได้รับและบิตที่คาดหวังสำหรับแต่ละเส้นทางที่เป็นไปได้ หากไม่มีข้อผิดพลาดในการรับ เมทริกข้อผิดพลาดของพาธที่แท้จริงจะเป็น 0 เนื่องจากไม่มีความแตกต่างเล็กน้อย สำหรับเส้นทางที่ผิดพลาด หน่วยเมตริกจะแตกต่างจากศูนย์ เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และหลังจากนั้นครู่หนึ่งตัวถอดรหัสจะหยุดคำนวณเส้นทางที่ผิดพลาด เหลือเพียงเส้นทางจริงเท่านั้น
แผนภาพสถานะตัวเข้ารหัสคำนวณโดยตัวถอดรหัส Viterbi ของผู้รับ
แต่อัลกอริธึมนี้รับประกันการป้องกันเสียงรบกวนได้อย่างไร สมมติว่าผู้รับได้รับข้อมูลโดยมีข้อผิดพลาด ตัวถอดรหัสจะยังคงคำนวณสองเส้นทางที่มีหน่วยเมตริกข้อผิดพลาดเป็น 1 เส้นทางที่มีหน่วยเมตริกข้อผิดพลาดเป็น 0 จะไม่มีอยู่อีกต่อไป แต่อัลกอริธึมจะทำการสรุปว่าเส้นทางใดเป็นจริงในภายหลังโดยพิจารณาจากบิตคู่ถัดไปที่ได้รับ
เมื่อข้อผิดพลาดครั้งที่สองเกิดขึ้น จะมีหลายเส้นทางที่มีหน่วยเมตริก 2 แต่เส้นทางที่ถูกต้องจะถูกระบุในภายหลังตามวิธีความเป็นไปได้สูงสุด (เช่น เมตริกขั้นต่ำ)
แผนภาพสถานะตัวเข้ารหัสคำนวณโดยตัวถอดรหัส Viterbi เมื่อรับข้อมูลที่มีข้อผิดพลาด
ในกรณีที่อธิบายไว้ข้างต้น เป็นตัวอย่าง เราจะพิจารณาอัลกอริทึมของระบบ 16 บิต (TC-PAM16) ซึ่งช่วยให้มั่นใจในการส่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์สามบิตและบิตเพิ่มเติมสำหรับการป้องกันข้อผิดพลาดในสัญลักษณ์เดียว TC-PAM16 มีอัตราข้อมูลตั้งแต่ 192 ถึง 3840 kbps ด้วยการเพิ่มความลึกของบิตเป็น 128 (ระบบสมัยใหม่ทำงานร่วมกับ TC-PAM128) ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ 5696 บิตจะถูกส่งไปในแต่ละสัญลักษณ์ และความเร็วสูงสุดที่ทำได้จะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 15,3 kbps ถึง XNUMX Mbps
การใช้แอนะล็อกพัลส์มอดูเลชั่น (PAM) ทำให้ SHDSL คล้ายกับมาตรฐานอีเธอร์เน็ตยอดนิยมจำนวนหนึ่ง เช่น กิกะบิต 1000BASE-T (PAM-5), 10 กิกะบิต 10GBASE-T (PAM-16) หรืออีเธอร์เน็ตคู่เดียวทางอุตสาหกรรม 2020BASE -T10L ซึ่งมีแนวโน้มในปี 1 (PAM-3)
SHDSL ผ่านเครือข่ายอีเธอร์เน็ต
มีโมเด็ม SHDSL ที่มีการจัดการและไม่มีการจัดการ แต่การจำแนกประเภทนี้มีความเหมือนกันเพียงเล็กน้อยกับการแบ่งตามปกติออกเป็นอุปกรณ์ที่มีการจัดการและไม่มีการจัดการที่มีอยู่ เช่น สำหรับสวิตช์อีเทอร์เน็ต ความแตกต่างอยู่ที่เครื่องมือการกำหนดค่าและการตรวจสอบ โมเด็มที่ได้รับการจัดการได้รับการกำหนดค่าผ่านอินเทอร์เฟซเว็บและสามารถวินิจฉัยได้ผ่าน SNMP ในขณะที่โมเด็มที่ไม่มีการจัดการสามารถวินิจฉัยได้โดยใช้ซอฟต์แวร์เพิ่มเติมผ่านทางพอร์ตคอนโซล (สำหรับ Phoenix Contact นี่คือโปรแกรม PSI-CONF ฟรีและอินเทอร์เฟซ mini-USB) โมเด็มที่ไม่มีการจัดการสามารถทำงานในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบวงแหวนได้ ซึ่งต่างจากสวิตช์ตรง
มิฉะนั้น โมเด็มที่ได้รับการจัดการและไม่ได้รับการจัดการจะเหมือนกันทุกประการ รวมถึงฟังก์ชันการทำงานและความสามารถในการทำงานบนหลักการ Plug&Play กล่าวคือ โดยไม่ต้องมีการกำหนดค่าเบื้องต้นใดๆ
นอกจากนี้ โมเด็มยังสามารถติดตั้งฟังก์ชันป้องกันไฟกระชากเพื่อให้สามารถวินิจฉัยได้ เครือข่าย SHDSL สามารถก่อตัวเป็นส่วนที่ยาวมากได้ และตัวนำสามารถทำงานในสถานที่ที่แรงดันไฟกระชาก (เหนี่ยวนำให้เกิดความต่างศักย์ที่เกิดจากการปล่อยฟ้าผ่าหรือการลัดวงจรในสายเคเบิลใกล้เคียง) อาจเกิดขึ้นได้ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำอาจทำให้กระแสคายประจุจำนวนกิโลแอมแปร์ไหลได้ ดังนั้นเพื่อปกป้องอุปกรณ์จากปรากฏการณ์ดังกล่าว SPD จึงถูกสร้างขึ้นในโมเด็มในรูปแบบของบอร์ดแบบถอดได้ซึ่งสามารถเปลี่ยนได้หากจำเป็น เชื่อมต่อสาย SHDSL กับเทอร์มินัลบล็อกของบอร์ดนี้
โทโพโลยี
การใช้ SHDSL บนอีเธอร์เน็ต สามารถสร้างเครือข่ายที่มีโทโพโลยีใดก็ได้: แบบจุดต่อจุด เส้น ดาว และวงแหวน ในเวลาเดียวกันคุณสามารถใช้สายสื่อสารทั้ง 2 สายและ 4 สายในการเชื่อมต่อได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของโมเด็ม
โทโพโลยีเครือข่ายอีเธอร์เน็ตที่ใช้ SHDSL
นอกจากนี้ยังสามารถสร้างระบบแบบกระจายที่มีโทโพโลยีแบบรวมได้อีกด้วย แต่ละส่วนเครือข่าย SHDSL สามารถมีโมเด็มได้สูงสุด 50 ตัว และเมื่อพิจารณาถึงความสามารถทางกายภาพของเทคโนโลยี (ระยะห่างระหว่างโมเด็มคือ 20 กม.) ความยาวส่วนสามารถเข้าถึงได้ถึง 1000 กม.
หากมีการติดตั้งโมเด็มที่ได้รับการจัดการไว้ที่ส่วนหัวของแต่ละเซ็กเมนต์ดังกล่าว จะสามารถวินิจฉัยความสมบูรณ์ของเซ็กเมนต์ได้โดยใช้ SNMP นอกจากนี้โมเด็มที่มีการจัดการและไม่มีการจัดการยังรองรับเทคโนโลยี VLAN นั่นคือช่วยให้คุณสามารถแบ่งเครือข่ายออกเป็นเครือข่ายย่อยแบบลอจิคัลได้ อุปกรณ์ดังกล่าวยังสามารถทำงานร่วมกับโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลที่ใช้ในระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ได้ (Profinet, Ethernet/IP, Modbus TCP ฯลฯ)
การจองช่องทางการสื่อสารโดยใช้ SHDSL
SHDSL ใช้เพื่อสร้างช่องทางการสื่อสารที่ซ้ำซ้อนในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นออปติคอล
SHDSL และอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม
โมเด็ม SHDSL ที่มีอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมเอาชนะข้อจำกัดด้านระยะทาง โทโพโลยี และคุณภาพของตัวนำที่มีอยู่ในระบบแบบใช้สายแบบดั้งเดิมที่ใช้ตัวรับส่งสัญญาณแบบอะซิงโครนัส (UART): RS-232 - 15 ม., RS-422 และ RS-485 - 1200 ม.
มีโมเด็มที่มีอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม (RS-232/422/485) สำหรับทั้งแอปพลิเคชันสากลและแอปพลิเคชันพิเศษ (เช่นสำหรับ Profibus) อุปกรณ์ดังกล่าวทั้งหมดอยู่ในหมวดหมู่ "ไม่มีการจัดการ" ดังนั้นจึงได้รับการกำหนดค่าและวินิจฉัยโดยใช้ซอฟต์แวร์พิเศษ
โทโพโลยี
ในเครือข่ายที่มีอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม การใช้ SHDSL สามารถสร้างเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบจุดต่อจุด เส้นและดาวได้ ภายในโทโพโลยีเชิงเส้น สามารถรวมโหนดได้สูงสุด 255 โหนดเป็นเครือข่ายเดียว (สำหรับ Profibus - 30)
ในระบบที่สร้างขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ RS-485 เท่านั้น ไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลที่ใช้ แต่โทโพโลยีแบบเส้นและแบบดาวนั้นไม่ปกติสำหรับ RS-232 และ RS-422 ดังนั้นการทำงานของอุปกรณ์ปลายทางบนเครือข่าย SHDSL ที่มีโทโพโลยีที่คล้ายกัน ทำได้ในโหมดฮาล์ฟดูเพล็กซ์เท่านั้น ในเวลาเดียวกัน ในระบบที่มี RS-232 และ RS-422 การกำหนดที่อยู่อุปกรณ์จะต้องได้รับในระดับโปรโตคอล ซึ่งไม่ปกติสำหรับอินเทอร์เฟซที่ใช้บ่อยที่สุดในเครือข่ายแบบจุดต่อจุด
เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มีอินเทอร์เฟซประเภทต่าง ๆ ผ่าน SHDSL จำเป็นต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าไม่มีกลไกเดียวในการสร้างการเชื่อมต่อ (การจับมือกัน) ระหว่างอุปกรณ์ อย่างไรก็ตาม คุณยังสามารถจัดการการแลกเปลี่ยนได้ในกรณีนี้ โดยจะต้องตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:
- การประสานงานการสื่อสารและการควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลจะต้องดำเนินการในระดับโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลแบบครบวงจร
- อุปกรณ์ปลายทางทั้งหมดจะต้องทำงานในโหมดฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ซึ่งต้องได้รับการสนับสนุนจากโปรโตคอลข้อมูลด้วย
โปรโตคอล Modbus RTU ซึ่งเป็นโปรโตคอลทั่วไปสำหรับอินเทอร์เฟซแบบอะซิงโครนัส ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงข้อจำกัดที่อธิบายไว้ทั้งหมด และสร้างระบบเดียวที่มีอินเทอร์เฟซประเภทต่างๆ
โทโพโลยีเครือข่ายแบบอนุกรมที่ใช้ SHDSL
เมื่อใช้ RS-485 แบบสองสายบนอุปกรณ์ คุณสามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นได้โดยการรวมโมเด็มผ่านบัสเดียวบนราง DIN สามารถติดตั้งแหล่งจ่ายไฟบนบัสเดียวกัน (ในกรณีนี้ อุปกรณ์ทั้งหมดจะจ่ายไฟผ่านบัส) และตัวแปลงออปติคัลของซีรีส์ PSI-MOS เพื่อสร้างเครือข่ายแบบรวม เงื่อนไขที่สำคัญสำหรับการทำงานของระบบดังกล่าวคือความเร็วเท่ากันของตัวรับส่งสัญญาณทั้งหมด
คุณสมบัติเพิ่มเติมของ SHDSL บนเครือข่าย RS-485
ตัวอย่างการใช้งาน
เทคโนโลยี SHDSL ถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในระบบสาธารณูปโภคของเทศบาลในประเทศเยอรมนี บริษัทมากกว่า 50 แห่งที่ให้บริการระบบสาธารณูปโภคในเมืองใช้สายทองแดงเก่าเพื่อเชื่อมต่อวัตถุที่กระจายอยู่ทั่วเมืองด้วยเครือข่ายเดียว ระบบควบคุมและการบัญชีสำหรับการจัดหาน้ำ ก๊าซ และพลังงานสร้างขึ้นบน SHDSL เป็นหลัก ในบรรดาเมืองดังกล่าว ได้แก่ Ulm, Magdeburg, Ingolstadt, Bielefeld, Frankfurt an der Oder และอื่นๆ อีกมากมาย
ระบบที่ใช้ SHDSL ที่ใหญ่ที่สุดถูกสร้างขึ้นในเมืองลือเบค ระบบมีโครงสร้างแบบผสมผสานโดยใช้ออปติคัลอีเทอร์เน็ตและ SHDSL เชื่อมต่อวัตถุ 120 ชิ้นจากระยะไกลจากกัน และใช้โมเด็มมากกว่า 50 ตัว . เครือข่ายทั้งหมดได้รับการวินิจฉัยโดยใช้ SNMP ส่วนที่ยาวที่สุดจาก Kalkhorst ไปยังสนามบิน Lübeck คือ 39 กม. เหตุผลที่บริษัทลูกค้าเลือก SHDSL ก็คือ ไม่สามารถดำเนินโครงการด้านออปติกทั้งหมดได้ในเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากสายเคเบิลทองแดงเก่ามีอยู่
การส่งข้อมูลผ่านสลิปริง
ตัวอย่างที่น่าสนใจคือการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ เช่น ที่ทำในกังหันลมหรือเครื่องบิดทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ระบบที่คล้ายกันนี้ใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างตัวควบคุมที่อยู่บนโรเตอร์และสเตเตอร์ของโรงงาน ในกรณีนี้ จะใช้หน้าสัมผัสแบบเลื่อนผ่านแหวนสลิปเพื่อส่งข้อมูล ตัวอย่างนี้แสดงว่าไม่จำเป็นต้องมีหน้าสัมผัสแบบคงที่ในการส่งข้อมูลผ่าน SHDSL
เปรียบเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ
SHDSL กับ GSM
หากเราเปรียบเทียบ SHDSL กับระบบการส่งข้อมูลที่ใช้ GSM (3G/4G) การไม่มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่เกี่ยวข้องกับการชำระเงินปกติให้กับผู้ให้บริการเพื่อการเข้าถึงเครือข่ายมือถือก็บ่งบอกถึงความโปรดปรานของ DSL ด้วย SHDSL เราเป็นอิสระจากพื้นที่ครอบคลุม คุณภาพ และความน่าเชื่อถือของการสื่อสารเคลื่อนที่ในโรงงานอุตสาหกรรม รวมถึงการต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ด้วย SHDSL ไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าอุปกรณ์ ซึ่งจะช่วยเร่งการทดสอบการทำงานของโรงงาน เครือข่ายไร้สายมีลักษณะเป็นความล่าช้าอย่างมากในการส่งข้อมูลและความยากลำบากในการส่งข้อมูลโดยใช้การรับส่งข้อมูลแบบหลายผู้รับ (Profinet, Ethernet IP)
ความปลอดภัยของข้อมูลสนับสนุน SHDSL เนื่องจากไม่จำเป็นต้องถ่ายโอนข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตและไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าการเชื่อมต่อ VPN สำหรับสิ่งนี้
SHDSL กับ Wi-Fi
สิ่งที่กล่าวถึง GSM ส่วนใหญ่สามารถนำไปใช้กับ Wi-Fi อุตสาหกรรมได้ การต้านทานสัญญาณรบกวนต่ำ ระยะการส่งข้อมูลที่จำกัด การพึ่งพาโทโพโลยีของพื้นที่ และความล่าช้าในการส่งข้อมูลไม่เห็นด้วยกับ Wi-Fi ข้อเสียเปรียบที่สำคัญที่สุดคือความปลอดภัยของข้อมูลของเครือข่าย Wi-Fi เนื่องจากใครก็ตามก็สามารถเข้าถึงสื่อการรับส่งข้อมูลได้ ด้วย Wi-Fi ทำให้สามารถส่งข้อมูล Profinet หรือ Ethernet IP ได้แล้ว ซึ่งจะเป็นเรื่องยากสำหรับ GSM
SHDSL กับเลนส์
ในกรณีส่วนใหญ่ ระบบออปติกมีข้อได้เปรียบเหนือ SHDSL มาก แต่ในการใช้งานหลายอย่าง SHDSL ช่วยให้คุณประหยัดเวลาและเงินในการวางและเชื่อมสายเคเบิลออปติคอล ซึ่งช่วยลดเวลาที่ใช้ในการดำเนินการสิ่งอำนวยความสะดวก SHDSL ไม่ต้องการตัวเชื่อมต่อพิเศษ เนื่องจากสายเคเบิลสื่อสารเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลโมเด็มเท่านั้น เนื่องจากคุณสมบัติทางกลของสายเคเบิลออปติก การใช้งานจึงถูกจำกัดในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ซึ่งตัวนำทองแดงนั้นพบได้ทั่วไปมากกว่า
ที่มา: will.com