¿Qué significa el valor de banda ancha de una computadora?
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La tecnología ADSL puede utilizar cables de cobre locales existentes para la transmisión de señales. Su velocidad máxima es de 9 Mbps para señales de enlace descendente (desde la oficina final hasta el usuario). y 9Mbps para señales de enlace ascendente (desde el usuario hasta la oficina final) 1Mbps. La red de cables de cobre local existente tiene una gran cantidad de usuarios. ADSL puede aprovechar al máximo los cables de cobre locales existentes y proteger eficazmente los recursos de la red original.
En los últimos años, Internet se ha desarrollado a un ritmo alarmante, con un gran número de internautas y una amplia distribución. Sin embargo, la tasa de acceso de usuarios que puede proporcionar la red de usuarios existente es demasiado baja para satisfacer las necesidades del rápido desarrollo de Internet, lo que brinda una oportunidad para el desarrollo de ADSL. Debido a que las líneas de cobre locales ya han conectado a todos los usuarios de Internet, una vez que la tecnología ADSL madure, se convertirá en la primera opción para las compañías telefónicas y los usuarios de Internet.
1. Principio y rendimiento técnico del ADSL
Los bucles de usuario existentes se componen principalmente de UTP (par trenzado sin blindaje). La atenuación de las señales UTP está relacionada principalmente con la distancia de transmisión y la frecuencia de la señal. Si la transmisión de la señal excede una cierta distancia, será difícil garantizar la calidad de la transmisión de la señal. Además, las derivaciones de puente en la línea también pueden aumentar la atenuación de la señal.
Por tanto, la atenuación de la línea es el principal factor que afecta al rendimiento del ADSL. ADSL utiliza tecnología de multiplexación por división de frecuencia (o tecnología de cancelación de eco) para separar los canales de enlace ascendente y descendente mediante transmisión asimétrica para reducir el impacto de la diafonía, logrando así una transmisión de señal de alta velocidad.
Para aprovechar la multiplicidad de canales, los módems ADSL dividen el ancho de banda de las líneas telefónicas disponibles de dos formas: multiplexación por división de frecuencia o cancelación de eco. Como se muestra en la Figura 1-2, FDM divide la banda de frecuencia en partes de enlace ascendente y descendente. El canal de enlace descendente se multiplexa por división de tiempo en uno o más canales de alta velocidad y el canal de enlace ascendente también se multiplexará en el canal de baja velocidad correspondiente.
La tecnología de cancelación de eco hace que las partes superpuestas de los canales de enlace ascendente y descendente se cancelen entre sí en toda la banda de frecuencia. La tecnología de cancelación de eco local puede separar eficazmente los canales de enlace ascendente y descendente, reducir el impacto de la diafonía en el canal y lograr una transmisión de señal de alta velocidad. Esta tecnología se ha aplicado a productos módem con protocolos V.32 y V.34.
Figura 1-2 Diagrama esquemático de la tecnología FDM y la tecnología de cancelación de eco
La atenuación y la diafonía son dos defectos estándar que determinan el rendimiento de ADSL. Cuanto mayor es la velocidad de transmisión, mayor es su impacto en la señal, por lo que la distancia de transmisión efectiva del ADSL se acorta a medida que aumenta la velocidad de transmisión. La tabla adjunta enumera la relación entre la tasa de enlace descendente UTP y la distancia de transmisión efectiva de la Línea 24 en circunstancias normales. El VDSL de la tabla es ADSL de muy alta velocidad. Aunque la distancia de transmisión efectiva de VDSL es más corta que la de ADSL, VDSL se puede utilizar detrás de FTTC o FTTB para conexiones entre oficinas u hogares dentro de un edificio.
Si la longitud de la línea de la red de acceso ADSL es de 5,5 km, puede cubrir más del 80% de los usuarios de telefonía existentes; si la longitud de la línea es de 3,7 km, puede cubrir más del 50% de los usuarios; Los usuarios existentes pueden acceder a la red a través de nodos concentradores basados en fibra. El ruido de diafonía es generalmente estable y, por lo tanto, más fácil de estudiar y superar. Sin embargo, el ruido de impacto es aleatorio en frecuencia, período y fase, lo que dificulta su modelado y estudio.
2. Métodos de acceso y modelos de acceso del sistema ADSL
A continuación se muestra un diagrama de módulos funcionales del método de conexión del sistema ADSL.
Figura 1-3 Diagrama del módulo funcional del modo de conexión del sistema ADSL
Servidor: servidor de aplicaciones Internet: Red central de Internet IP: red troncal (generalmente red troncal ATM)
ADSL: La parte de la oficina central es el equipo de la oficina central ADSL y la parte del cliente es el equipo del cliente ADSL.
Cable de cobre existente: cable de cobre ordinario de par trenzado que conecta el cliente y la oficina.
El modelo de acceso ADSL se compone principalmente de un módulo de central de conmutación y un módulo remoto.
Figura 1-4 Modo de acceso ADSL
El módulo de central de conmutación incluye un módem ADSL y un sistema de multiplexación de acceso ubicado en una ubicación central. El módem ADSL ubicado en el centro se llama ATU-C (Unidad de transmisión ADSL central). Los módems en el centro de un sistema de multiplexación de acceso generalmente se combinan en un nodo de acceso, también llamado "multiplexor de acceso DSL".
El módulo remoto está formado por el módem ADSL de usuario y los filtros. El módem ADSL de usuario suele denominarse ATU-R (Unidad de Transmisión ADSL-Remota).
Figura 1-5 Esquema de conexión del equipo de usuario ADSL cliente
3 Tecnología de modulación y demodulación ADSL
Actualmente existen tres tecnologías de modulación ADSL ampliamente utilizadas: QAM ( Modulación de amplitud en cuadratura-demodulación Tu), CAP (modulación de fase de muestreo de portadora) y DMT (tono multifrecuencia discreto), entre los cuales el estándar nacional formulado por el grupo de estandarización ANSI T65438+E1.4 adopta la tecnología de modulación DMT. Sin embargo, debido a la breve introducción de este estándar, todavía existe un número considerable de productos ADSL que utilizan tecnología de modulación QAM o CAP.
3.1 Tecnología de modulación QAM
El diagrama esquemático del modulador QAM es que los datos transmitidos se dividen en dos rutas (la velocidad original es 1/2) en el codificador de bits/símbolos. , y cada uno se multiplica por un par de componentes de modulación ortogonal, se suman y se generan. En comparación con otras tecnologías de modulación, la codificación QAM tiene las ventajas de utilizar plenamente el ancho de banda y una fuerte capacidad antiruido.
Figura 1-6 Diagrama de modulación 16-QAM
Como se muestra en la Figura 1-6. En la modulación QAM 16-QAM, se codifican 2 bits para representar cambios de fase y los otros 2 bits se usan para representar cambios de amplitud, por lo que se usan 4 bits para representarlos. El principal problema con el uso de QAM en ADSL es cómo dar cabida a las enormes diferencias de rendimiento entre las distintas líneas telefónicas. Para obtener características operativas ideales, el receptor QAM necesita una señal de entrada con el mismo espectro y características de fase que el transmisor para decodificar, y el receptor QAM utiliza un ecualizador adaptativo para compensar la distorsión causada por la señal durante la transmisión, por lo que QAM se utiliza La complejidad del sistema ADSL proviene principalmente de su ecualizador adaptativo.
3.2 Tecnología de modulación CAP (modulación de amplitud/modulación de fase sin portadora)
La tecnología de modulación CAP se desarrolla sobre la base de la tecnología de modulación QAM. Se puede decir que es una variante de la tecnología QAM y su principio modulador se muestra en la Figura 2. Los datos de entrada se envían al codificador, donde M bits de entrada se asignan a k = 2 m símbolos complejos diferentes An = An = an + jbn, y el código de línea k-CAP se forma a partir de k símbolos complejos diferentes. Los an y bn codificados se envían a los filtros de conformación digital en fase y en cuadratura respectivamente, y luego se envían al convertidor D/A después de la suma. Finalmente, la señal se envía a través de un filtro de paso bajo. La principal dificultad técnica del ADSL que utiliza la tecnología CAP es superar la interferencia de la diafonía en las señales, que generalmente puede resolverse utilizando un cancelador de diafonía o un ecualizador de diafonía.
3.3 Tecnología de modulación DMT
El principio fundamental de la tecnología de modulación DMT es dividir la banda de frecuencia (0-1.104MHZ) en 256 subcanales ortogonales representados por frecuencia (cada subcanal El canal ocupa un ancho de banda de 4KHZ). Después de la asignación de bits y el almacenamiento en búfer, los datos de entrada se dividen en bloques de bits, se codifican con TCM y luego se transforman con una transformada discreta de Fourier (IDFT) de 512 puntos. En este punto, el bloque de bits se convertirá en 256 subcaracteres QAM. Luego, cada bloque de bits tendrá un prefijo cíclico (para eliminar la interferencia entre símbolos) y la señal se enviará al canal a través de conversión de modo de datos (DA) y filtros de transmisión. En el extremo receptor, será recibido y decodificado en orden inverso.
Figura 1-7 Ejemplo de tecnología de modulación DMT
En la figura anterior, el ancho de banda de 1 MHz se divide en 256 subbandas de 4 KHz. Cada subbanda se modula utilizando tecnología de modulación de portadora única en el extremo transmisor, y cada subbanda se recibe en el extremo receptor y sus 256 portadoras se demodulan integralmente. Dado que el estándar nacional ADSL de EE. UU. (T1.413) recomienda el uso de la tecnología DMT, cada vez más módems ADSL adoptarán la tecnología DMT en los próximos años.
Muchos expertos de la industria creen firmemente que la tecnología xDSL basada en ADSL eventualmente será la ganadora en pares trenzados de cobre.
Los usuarios que actualmente utilizan módems de acceso telefónico ordinario y tecnología N-ISDN pasarán gradualmente a métodos de acceso de banda ancha como ADSL y eventualmente obtendrán acceso a fibra óptica.
En cuarto lugar, la instalación de equipos ADSL
La instalación de ADSL incluye el ajuste de la línea local y la instalación del equipo del usuario. En el lado local, el proveedor de servicios sólo necesita de 2 a 3 minutos para conectar la línea telefónica original del usuario al equipo local ADSL; la instalación de ADSL en el lado del cliente también es muy sencilla y cómoda. Simplemente conecte la línea telefónica al filtro, conecte una línea telefónica de dos núcleos entre el filtro y el módem ADSL, y conecte un cable de red cruzado entre el módem ADSL y la tarjeta de red de la computadora para completar la instalación del hardware y luego configure TCP / Parámetros IP, DNS y puerta de enlace en el protocolo IP, se completa el trabajo de instalación. Usar ADSL es aún más fácil. Dado que ADSL no requiere acceso telefónico, siempre en línea, los usuarios solo necesitan conectar la fuente de alimentación ADSL para disfrutar del servicio de Internet de alta velocidad y realizar llamadas al mismo tiempo.
Figura 1-8 Ajuste de línea local ADSL e instalación del equipo de usuario
La instalación de ADSL para usuarios de LAN no es muy diferente a la de usuarios autónomos. Simplemente agregue otro concentrador y conecte el concentrador al MÓDEM ADSL con un cable de red directo, como se muestra en la siguiente figura:
Figura 1-9 Instalación de equipos ADSL para usuarios de LAN
Debido debido a la complejidad de la tecnología del sistema ADSL, y los costos de producción actuales siguen siendo altos. Sin embargo, según la actual tendencia de desarrollo, se espera que en 2001 el ADSL sea monolítico y los precios de los chips se reduzcan significativamente. Además, la red de acceso ADSL se convertirá en la principal tecnología de red de acceso de banda ancha.