<-На зміст->
2.1 Особливості передавання сигналів абонентськими лініями зв'язку
Головним принципом, на якому побудовано сімейство технологій Digital Subscriber Line (DSL), є використання для передавання даних мідних проводів, які спочатку були призначені для підключення абонентів до АТС – Plain Old Telephone Service (POTS). При передаванні інформації по комунікаціях POTS (мідних проводах різної товщини) відсутній основний чинник, який обмежує швидкість передавання даних в самій АТС, – обмеження спектра інформаційного сигналу діапазоном 3-4 кГц. Всі передавання подібного типу виконуються за схемою точка–точка, і в загальному випадку між передавачем і приймачем сигналу знаходиться лише мідний з’єднувальний провід. Отже, теоретично, по такій лінії можна передавати інформацію з якою завгодно великою швидкістю. Проте реальні лінії, з якими доводиться мати справу xDSL-пристроям, істотно відрізняються від цієї спрощеної математичної моделі і мають ряд особливостей, без урахування яких неможлива побудова сучасної високопродуктивної системи передавання даних.
Згасання при передаванні інформаційного сигналу викликане наявністю омічного опору лінії. Чим менший діаметр перетину проводу і чим довший провід, який з’єднує приймач сигналу з передавачем, тим менший рівень сигналу отримає користувач. Отже, складніше буде розпізнати прийнятий сигнал на фоні шуму, і зросте рівень помилок при передаванні даних. Для характеристики якості прийнятого сигналу в системах передавання даних використовують співвідношення сигнал/шум Signal-Noise Ratio (SNR), яке обчислюється в децибелах (дБ). Рівень сигналів прийнято вказувати у вигляді відношення до мілівату, яке також обчислюється в децибелах потужності (дБп).
Крім активної, опір лінії має також реактивні складові, наслідком цього є частотна нерівномірність згасання сигналу.
Найчастіше для передавання сигналів DSL використовуються лінії з проводом, який має перетин 0,4 мм (26 AWG) і 0,5 мм (24 AWG). На рис. 2.1 подано залежності величини згасання сигналу в лінії від довжини цієї лінії і частоти переданого сигналу. Суцільними лініями на цій діаграмі відображені залежності, які відповідають перетину проводу 0,5 мм (24 AWG). Пунктирні лінії відповідають перетину проводу 0,4 мм (26 AWG). Лінія для довжини 1200 м на рисунку відображає залежність величини згасання сигналу в лінії, яка має пасивне (неузгоджене) відгалуження (bridged tap) довжиною 30 метрів. При використанні двопроводової сполучної лінії переданий сигнал відбивається від кінця неузгодженого відгалуження і надходить на приймач вже як завада. Наявність таких відгалужень у лінії призводить до збільшення частотної нерівномірності згасання сигналу в лінії.
Рисунок 2.1 - Залежність згасання сигналу від довжини лінії та частоти сигналу
Теоретично значення відношення SNR можна збільшити, якщо підняти рівень переданого сигналу. Проте в цьому випадку зросте і рівень завади, якою даний сигнал впливає на сусідні канали. Тому стандарти DSL чітко визначають максимальний рівень сигналу, який може передаватися в лінію – зазвичай цей рівень відповідає значенню –13,5 дБп. Крім електричних наводок від зовнішніх джерел електромагнітного випромінювання (атмосферні розряди, комутація кіл і т.ін.), найбільше впливають на прийнятий сигнал ті завади, які викликані високошвидкісною передачею даних по інших парах багатожильного кабелю. У термінології DSL такі завади називаються NEXT. Значення NEXT зростає при збільшенні числа пар даного кабелю, які використовуються для передавання даних і при збільшенні частоти, з якою передаються ці дані. Забезпечення спектральної сумісності є одним з найбільш важливих завдань, які вирішуються при розробці і реалізації різних алгоритмів лінійного кодування переданих даних.
Як було вище відмічено, технології DSL використовують для забезпечення передавання даних проводами, які призначені для підключення абонентів до АТС. З погляду кінцевого користувача зручніше, якщо потреба високошвидкісного передавання даних сумісна з використанням телефону і не вимагає додаткових витрат на його підключення. Тому забезпечення можливості сумісного з POTS використання лінії також є одним з важливих завдань, які повинні бути вирішені розробниками DSL-систем передавання даних.
У попередніх параграфах були перераховані проблеми, які повинні бути вирішені для забезпечення ефективного і високошвидкісного передавання даних по мідних проводах. Для того, щоб бути зручною для споживача, технологія повинна забезпечити якомога більшу швидкість передавання даних. Проте, підвищення швидкості, з якою передаються дані по мідному проводу, призводить до погіршення якості сигналу, що приймається, і до зростання завад, якими даний інформаційний сигнал діє на сусідні канали. Для того, щоб забезпечити можливість рішення сукупності цих проблем, застосовуються спеціальні методи лінійного кодування (алгоритми модуляції), використання яких дозволяє передавати дані з достатньо високими швидкостями. При цьому інформаційний сигнал, що подається в лінію, має такі параметри, які забезпечують можливість достовірного прийому і не завдають катастрофічного впливу на якість сусідніх інформаційних каналів.