Adsl подключение по телефонной линии. Основные проблемы, возникающие при использовании ADSL модема

Существует несколько способов выхода в интернет при использовании обычного телефонного кабеля, и ADSL технология является одной из них. Цель этой статьи рассказать читателю, что такое ADSL модем , как осуществляется обмен данными, и что является преимуществом такого способа организации передачи информации.

Что такое ADSL и как он работает

Цифровая абонентская линия или сокращенно DSL (Digital Subscriber Line) - это способ организации обмена данными путем создания высокоскоростного соединения для их передачи между двумя или более компьютерами. Для объединения компьютеров в вычислительную локальную сеть или для доступа в интернет используются специальные DSL модемы на стороне клиента, и коммутаторы на стороне провайдера.

Технология появилась еще в конце 80-х годов прошлого века и объединяет в себя несколько технологий под общим названием xDSL:

ADSL - несимметричная цифровая абонентская линия или Asymmetric DSL. Скорость передачи данных достигает 8 Мбит/с на прием, и до 1 Мбит/с для отправки данных от абонента;
HDSL - высокоскоростная цифровая абонентская линия или High Data Rate DSL, где скорость передачи составляет до 2-х Мбит/с по двум направлениям;
VDSL - сверхскоростная цифровая абонентская линия или Very High Data Rate DSL, когда достигается самая высокая скорость в 52 Мбит/с.

При использовании частными абонентами наиболее популярной стала технология несимметричной передачи данных. Это позволяет использовать одну телефонную линию для выхода в интернет и для обычных звонков. Высокая скорость соединения достигается путем использования более высокой частоты, чем та, которая используется обычным диал-ап модемом.

Принцип асинхронности передачи данных довольно прост:

Частоты до 4 кГц используются непосредственно для общения по телефону или для передачи факсимильных сообщений.
При создании соединения между клиентским модемом и модемом провайдера используются частоты от 4 до 140 кГц. На этих частотах происходит передача данных от клиента в сторону интернет провайдера. Т.к. данных от клиента отправляется относительно немного, то нет необходимости использовать более высокие частоты, и соответственно и большую скорость. Скорость редко превышает 1 Мбит/с.
Частоты от 1,1 до 4,4 МГц используются для входящего трафика. Скорость соединения здесь достигает 8 Мбит/с.

Что такое ADSL модем

Подключаясь к интернету через ADSL линию, пользователю не нужно совершать никаких дополнительных действий, например, совершать звонок к провайдеру, как в dial-up соединении. Все необходимые работы за клиента проделает модем. Итак, что такое адсл модем ? Это высокотехнологичное устройство, которое предназначено для преобразования, входящего или исходящего сигнала из аналогового в цифровой и наоборот. Модем создает постоянное широкополосное соединение и следит за его устойчивостью.

Постоянно совершенствуясь ADSL технология претерпела несколько эволюционных переходов, что отразилось на предлагаемых к приобретению ADSL модемов, которые бывают теперь следующих типов:

внутренний модем для подключения к PCI разъему;
внешнего исполнения с USB или Ethernet разъемами;
внешние маршрутизаторы с Ethernet портами;
маршрутизаторы внешнего исполнения со встроенной точкой доступа WiFi.

Теперь, когда стало немного понятнее как работает adsl модем что это такое и о технологии в целом, можно сделать вывод о преимуществах и недостатках использования описанной технологии для выхода в интернет.

Преимущества и недостатки ADSL соединения

Наиболее явными преимуществами технологии ADSL являются очень высокая скорость передачи данных и стабильность соединения. Но можно выделить еще несколько важных моментов, которые говорят в пользу ADSL:

постоянное соединение и выход в интернет;
нет необходимости прокладывать дополнительные кабеля, ведь телефонная линия проведена уже практически в каждую квартиру, офис или дом;
использование одновременно и телефона, и интернета, на одной телефонной линии;
относительно невысокая цена на оборудование и на услуги провайдера.

К недостаткам такого вида подключения в основном относятся низкое качество телефонных линий, что значительно может снижать скорость передачи данных и довольно низкая скорость по исходящему трафику. Но технология развивается и эти проблему должны быть решены в ближайшее время.

Предназначен для подключения к интернету через телефонную линию. Он может работать как мост или роутер. У многих моделей есть Wi-Fi. Устройство обеспечивает асинхронную передачу данных. Чтобы его настроить, необходима информация, которую выдаёт провайдер (DNS- и IP-адреса, PVC, логин и пароль). Это зависит от типа соединения. Все параметры надо вводить вручную.

Ростелеком, например, в комплекте со своими модемами предоставляет диск, который сам выставляет настройки. С ним можно быстро подключить оборудование к сети. И для этого не понадобятся особые знания или навыки.

Если ваш ADSL-модем ранее использовался, лучше сбросить его параметры к заводским. Также это будет полезно, если вы не помните пароль от web-интерфейса. У разных операторов разные способы подключение. При смене провайдера (например, вы пользовались «Домолинк», но переехали в новую квартиру, которая находится в зоне покрытия «Ростелеком»), легче настроить устройство с нуля, чем менять отдельные опции.

Чтобы вернуть параметры по умолчанию:

Надо подключить ADSL-модем к электрической сети.
Найдите на его корпусе кнопку или отверстие с надписью «Reset».
Если это кнопка, зажмите её секунд на 30. Лампочки на устройстве при этом могут мигать.
Если это дырка, вставьте туда стержень или скрепку. Также удерживайте несколько секунд.
Если ни один способ не сработал, зажмите кнопку Включения/Выключения и дождитесь, пока замигают индикаторы.

После бэкапа устройство перезагрузится. Сбросить параметры можно и через веб-интерфейс. Как в него зайти, описано в одной из следующих глав.

Подключение к компьютеру

Перед тем как настроить ADSL-модем, его надо подключить к сети и компьютеру. Для этого вам дополнительно понадобятся:

Сплиттер. Разделитель частот. Представляет собой маленькую коробочку с тремя портами. интернет и телефония «находятся» в одном проводе. Но у них разные частоты. Сплиттер исключает их влияние друг на друга.
Кабель Ethernet. Нужен для присоединения ПК к устройству ADSL. Можно использовать и Wi-Fi, если вы знаете пароль. Если вы подключаете модем по USB, нужен USB-провод.

Телефонный кабель с двумя коннекторами. Для соединения роутера и сплиттера.

Многие операторы предоставляют одновременно услуги интернет, телефонии и телевидения (в том числе и Ростелеком). Так все коммуникации будут работать на одном проводе. Хотя есть и другие типы подключений. Сейчас очень популярны кабели из оптического волокна - у них высокая пропускная способность. Или витая пара различных категорий. У них отличаются размеры и коннекторы. Поэтому они не подходят для ADSL.

Настройка модема начинается с присоединения его к компьютеру и сети.

Возьмите сплиттер.
В слот под названием «Line» вставьте основной телефонный кабель, который подключен к провайдеру (Ростелеком, Домолинк, МТС и так далее).
Порт «Phone» (или «Tel») предназначен для телефонного аппарата (если он у вас есть). Можно использовать розетки, чтобы подключить несколько устройств.
В гнездо «Modem» вставьте телефонный провод, который проведите к модему. Для интернет-кабеля предназначен разъём «ADSL». Слоты там разных размеров - не перепутаете.
Сам роутер присоедините к ПК любым удобным для вас способом. Для работы по Wi-Fi найдите на компьютере нужную беспроводную сеть и введите пароль (должен быть указан на корпусе модема или в инструкции). Чтобы подключиться при помощи Ethernet-кабеля, вставьте один его конец в слот «LAN», а другой присоедините к порту сетевой карты. Или используйте провод USB.
Проверьте, зажглись ли на роутере соответствующие индикаторы. Лампочка «Internet» не должна гореть, пока вы не установите связь.

Схема подключения

Web-интерфейс. Настройка сетевой карты

Настройка ADSL-модема чаще всего проводится через web-интерфейс. Это визуальное отображение параметров устройства и информации о нём. Там можно увидеть логи, статистику, выставленные опции. Чтобы зайти в интерфейс, откройте любой обозреватель и введите в адресной строке «192.168.1.1» или «192.168.0.1» без кавычек. Адрес может быть и другим - это всегда указано в инструкции.

Если страница роутера не открылась, значит, он подключен неправильно, или он не в связке с сетевой картой. В первом случае проверьте кабели, посмотрите, нормально ли они закреплены в гнёздах. Если там всё в порядке, надо настроить сетевую плату.

Кликните на значок подключения в панели задач (или откройте «Панель управления»)

Кликаем на значок подключения

Зайдите в Центр управления сетями.
Нажмите на «Изменить параметры адаптера» (или «Управление подключениями», если у вас Windows Vista).

Кликните правой кнопкой мыши на нужном подключении.
Выберите «Свойства».
Найдите в списке «Протокол интернета 4». Дважды щёлкните по нему.
Откроется окно, в котором надо указать IP и DNS.

Там должна быть информация, которую выдаст провайдер (в Ростелеком, например, нужно автоматическое получение адресов). Но пока надо настроить сетевую карту. Для этого задайте следующие параметры:

IP-адрес - «192.168.1.2» (кавычки убрать).
Маска подсети - «255.255.255.0».

Сохраните изменения и снова попробуйте открыть веб-интерфейс. При входе он запросит логин/пароль. По умолчанию это «admin/admin» или «admin/1234». Ключ указан в инструкции.

Там можно сбросить параметры.

Зайдите в «Mangement» («Система»).
Раздел «Setting» («Конфигурация»).
Нажмите кнопку «Restore Default Settings» («Заводские настройки»).

Подключение к интернету

Если параметры не выставились автоматически, надо подключить устройство вручную. Настройка отличается в зависимости от оператора и модели роутера. Но алгоритм действий один и тот же. Например, ситуация с D-LINK DSL-2640U:

Зайдите в веб-интерфейс.
Откройте вкладку «Net» или «Network» («Сеть»). В модели 2500U она называется «WAN». В предыдущих версиях находится в разделе «Advanced Setup».
Подраздел «Connections» («Соединения»).
Нажмите кнопку «Add» («Добавить»).

В списке «DSL protocol» или «Connection Type» («Тип соединения») выберите «PPPoE».
В поля «VPI и PCI» введите параметры PVC. Они зависят от региона и провайдера. Например, для Ростелеком в Москве VPI равен 0 (нулю), а VCI - 35. Эту информацию можно узнать у оператора.
В «PPP Username» («Имя пользователя») напишите ваш логин.
В «Password» и «Password confirmation» («Пароль» и «Подтвердите пароль») скопируйте пароль.
Отметьте галочками опции «Keep Alive» и «IGMP».
«LPC interval» и «LPC fails» («Интервал» и «Провалы») предназначены для выставления интенсивности запросов авторизации. Если поставить интервал «20» и провал «3», после трёх неудачных попыток подключения устройство «подождёт» 20 секунд. Если постоянно обрывается сеть, интервал можно уменьшить.
Нажмите кнопку «Save» («Сохранить») внизу.
Перезапустите ADSL-модем.

В некоторых моделях есть так называемые «Быстрые настройки» - «Quick Setup» или «Wizard». Просто вводите данные, которые получили оператора - система сама подберёт подходящие параметры.

Названия и разделы могут различаться. Но принцип один и тот же. Рассмотрим ситуацию на конкретном примере. Так выглядит настройка ADSL-модема Ростелеком:

Зайдите в web-интерфейс.
Откройте Interface Setup - Internet.
В разделе «Virtual Circuit» в пункте «Status» поставьте опцию «Advanced».
В «IP version» выберите «IPv4».
В разделе «ISP» отметьте «PPPoE/PPPoA».
В полях для ввода «Username» и «Password» напишите ваш логин и пароль.
В списке «NAT» поставьте «Enable».
В пункте «Direction» укажите «Both».
Wi-Fi настраивается в разделе «Wireless».
«SSID» - это название сети. «Pre-Shared Key» - пароль.

Ростелеком, как и многие другие провайдеры , вместе со своим оборудованием предоставляет установочный диск. С ним легче подключить интернет. Просто вставьте CD в дисковод и следуйте инструкциям.

Подключение роутера к модему ADSL

Вы можете использовать модем как связующее звено между интернет-соединением и роутером. Тогда «раздавать» Wi-Fi-сигнал будет другое устройство. Для этого надо, чтобы всё оборудование находилось в одной сети. Такой тип соединения называется «Режим моста» («Bridge»). Это удобно, если у вас дома несколько компьютеров. Ведь маршрутизатор, выданный провайдером, может не поддерживать беспроводное соединение.

Вот как подключить ADSL-модем к Wi-Fi-роутеру:

Вначале настройте устройство DSL отдельно. Чтобы через него можно было выходить в сеть.
Вставьте в его LAN-разъём Ethernet-кабель.
Сбросьте параметры маршрутизатора, с которого хотите раздавать интернет. Даже если он новый и ранее не использовался.
Второй конец провода Ethernet подсоедините к Wi-Fi-роутеру к слоту WAN. Порт может называться «Internet». На корпусе он всегда выделен цветом.

Подключите его к компьютеру.
Зайдите в веб-интерфейс.
Откройте раздел «WAN».
В списке «Тип подключения» выберите «Динамический IP».
Поставьте опцию «PPPoE». Укажите логин и пароль.
Сохраните изменения и перезапустите устройство.

Сеть должна заработать. Если этого не произошло, значит, у неё специфические параметры, которые надо узнавать у оператора.

Настройка IPTV

Многие провайдеры предоставляют интернет и телевидение в одном пакете (например, всё тот же Ростелеком). Для работы с IPTV лучше всего подходит Wi-Fi-роутер . Но можно использовать и обычный ADSL-модем. Если на нём несколько LAN-разъёмов. Чтобы его настроить, надо создать мост.

Зайдите в веб-интерфейс.
Откройте раздел Сеть - Соединения.
В списке «Тип соединения» выберите «Bridge».
Укажите VPI и VCI. Если они парные, нужно два моста.
Нажмите «Сохранить».
Перейдите на вкладку «Дополнительно».
Подраздел «Группирование интерфейсов».
Кнопка «Создать группу».
Задайте любое имя.
Переместите в правые колонки мост и какой-нибудь LAN-порт. Например, LAN3.
Нажмите «Сохранить» и перезагрузите устройство.

После этого на выбранном разъёме будет работать IPTV.

Модемы ADSL идеально подходят для работы через телефонные линии. Но чтобы установить такие устройства, надо разобраться в параметрах. Если в DSL нет беспроводной сети, можно настроить его для подключения к роутеру.

В последние годы развитие рынка телекоммуникационных услуг, привело к дефициту пропускной ёмкости каналов доступа к существующим сетям провайдеров. Если на корпоративном уровне эта проблема снимается, предоставлением в аренду высокоскоростных каналов передачи данных, то какую альтернативу можно предложить абонентам на существующих линиях, вместо коммутируемого соединения, в квартирном секторе и секторе малого бизнеса?

На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ с использованием телефонной линии и модемов, устройств, обеспечивающих передачу цифровой информации по абонентским аналоговым телефонным линиям - так называемое Dialup соединение. Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56 Кбит/с. Этого пока хватает для доступа в Интернет, однако насыщение страниц графикой и видео, большие объемы электронной почты и документов, возможность обмена пользователями мультимедийной информацией, поставило задачу об увеличении пропускной способности существующей абонентской линии. Решением данного вопроса, стало развитие ADSL технологии.

Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия), является наиболее перспективной в настоящее время, на данном этапе развития абонентских линий. Она входит в общую группу технологий высокоскоростной передачи данных, объединённых общим термином DSL (Digital Subscriber Line- цифровая абонентская линия).

Основное преимущество данной технологии в том, что нет необходимости прокладывать кабель до абонента. Используются уже проложенные телефонные кабели, на которые устанавливаются сплиттеры для разделения сигнала на "телефонный" и "модемный". Для приёма и передачи данных используются разные каналы: приёмный обладает существенно большей пропускной способностью.

Общее название технологий DSL возникло в 1989году, когда впервые появилась идея использовать аналогово-цифровое преобразование на абонентском конце линии, что позволило бы усовершенствовать технологию передачи данных по витой паре медных телефонных проводов. Технология ADSL была разработана для обеспечения высокоскоростного (можно даже сказать мегабитного) доступа кинтерактивным видеослужбам (видео позапросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных (доступ в Интернет, удаленный доступ к ЛВС и другим сетям). На сегодняшний день технологии DSL, представлены:

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия)

Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием "постоянно установленного соединения" (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, доступа клокальным сетям (ЛВС) и т.п. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объем информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость "нисходящего" потока данных в пределах от 1,5Мбит/с до 8Мбит/с искорость "восходящего" потока данных от 640Кбит/с до 1,5Мбит/с. ADSL позволяет передавать данные со скоростью 1,54 Мбит/с на расстояние до 5,5км по одной витой паре проводов. Скорость передачи порядка 6-8Мбит/с может быть достигнута при передаче данных на расстояние не более 3,5км по проводам диаметром 0,5мм.

R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line-цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения)

Технология R-ADSL обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов. При использовании технологии R-ADSL соединение на разных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачи данных. Скорость передачи данных может выбираться при синхронизации линии, во время соединения или посигналу, поступающему от станции

G . Lite (ADSL.Lite)

Представляет собой более дешёвый и простой в установке вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость "нисходящего" потока данных до 1,5Мбит/с и скорость "восходящего" потока данных до 512Кбит/с или по 256Кбит/с в обоих направлениях.

HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line-высокоскоростная цифровая абонентская линия)

Технология HDSL предусматривает организацию симметричной линии передачи данных, то есть скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны. Благодаря скорости передачи (1,544Мбит/с по двум парам проводов и 2,048 Мбит/с по трем парам проводов) телекоммуникационные компании используют технологию HDSL в качестве альтернативы линиям T1/E1. (Линии Т1 используются в Северной Америке и обеспечивают скорость передачи данных 1,544Мбит/с, а линии Е1 используются в Европе и обеспечивают скорость передачи данных 2,048Мбит/с.) Хотя расстояние, на которое система HDSL передает данные (а это порядка 3,5- 4,5км), меньше, чем при использовании технологии ADSL, для недорогого, но эффективного, увеличения длины линии HDSL телефонные компании могут установить специальные повторители. Использование для организации линии HDSL двух или трех витых пар телефонных проводов делает эту систему идеальным решением для соединения удалённых узлов АТС, серверов Интернет, локальных сетей и т.п.

SDSL (Single Line Digital Subscriber Line-однолинейная цифровая абонентская линия)

Также как и технология HDSL, технология SDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Т1/Е1, но при этом технология SDSL имеет два важных отличия. Во-первых, используется только одна витая пара проводов, а во-вторых, максимальное расстояние передачи ограничено 3км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления.

SHDSL (Simmetric High Speed Digital Subscriber Line - симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия

Наиболее современный тип технологии DSL, нацелен прежде всего на обеспечение гарантированного качества обслуживания, то есть при заданной скорости и дальности передачи данных обеспечить уровень ошибок не хуже 10 -7 даже в самых неблагоприятных шумовых условиях.

Этот стандарт является развитием HDSL, поскольку он позволяет передавать цифровой поток по одной паре. Технология SHDSL имеет несколько важных преимуществ по сравнению с HDSL. Прежде всего, это лучшие характеристики (в отношении предельной длины линии и запаса по шумам) за счет применения более эффективного кода, механизма предварительного кодирования, более совершенных методов коррекции и улучшенных параметров интерфейса. Эта технология спектрально совместима и с другими технологиями DSL. Поскольку новая система использует более эффективный линейный код по сравнению с HDSL, то при любой скорости сигнал SHDSL занимает более узкую полосу частот, чем соответствующий той же скорости сигнал HDSL. Поэтому, создаваемые системой SHDSL, помехи для других систем DSL имеют меньшую мощность по сравнению с помехами от HDSL. Спектральная плотность сигнала SHDSL имеет такую форму, что он оказывается спектрально совместим с сигналами ADSL. В результате этого, по сравнению с однопарным вариантом HDSL, SHDSL позволяет повысить на 35-45% скорость передачи при той же дальности или увеличить дальность на 15-20% при той же скорости.

IDSL (ISDN Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия IDSN)

Технология IDSL обеспечивает полностью дуплексную передачу данных на скорости до 144 Кбит/с. В отличие от ADSL возможности IDSL ограничиваются только передачей данных. Несмотря на то, что IDSL также как и ISDN использует модуляцию 2B1Q, между ними имеется ряд отличий. В отличие от ISDN линия IDSL является некоммутируемой линией, не приводящей к увеличению нагрузки на коммутационное оборудование провайдера. Также линия IDSL является "постоянно включенной" (как и любая линия, организованная с использованием технологии DSL), в то время как ISDN требует установки соединения.

VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)

Технология VDSL является наиболее "быстрой" технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока в пределах от13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, при чем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26Мбит/с. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Однако, максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300метров до 1300 метров. То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п. Технология не стандартизована, у разных производителей оборудования разные значения скоростей.

Так что же такое ADSL? Прежде всего, ADSL является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет оборудование доступа на стороне провайдера DSLAM (DSL Access Multiplexor) и модем клиента, которые подключены к каждому концу витой пары телефонного кабеля (смотрите рисунок 1). При этом организуются три информационных канала - "нисходящий поток передачи данных, "восходящий" поток передачи данных и канал обычной телефонной связи (POTS) (смотрите рисунок 2). Канал телефонной связи выделяется с помощью частотного разделителя фильтра - splitter, и направляет его к обычному телефонному аппарату. Такая схема позволяет разговаривать по телефону одновременно с передачей информации и пользоваться телефонной связью в случае неисправности оборудования ADSL. Конструктивно телефонный разделитель представляет собой частотный фильтр, который может быть, как интегрирован в модем ADSL, так и быть самостоятельным устройством.

Рис. 1

Рис. 2

ADSL является асимметричной технологией- скорость "нисходящего" потока данных (т.е. тех данных, которые передаются в сторону конечного пользователя) выше, чем скорость "восходящего" потока данных (в свою очередь передаваемого от пользователя в сторону сети). Сразу же следует сказать, что не следует искать здесь причину для беспокойства. Скорость передачи данных от пользователя (более "медленное" направление передачи данных) все равно значительно выше, чем при использовании аналогового модема. Такая ассиметрия вводится искусственно, современный спектр сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от абонента. Например, для получения видеофильмов в формате MPEG-1 необходима полоса пропускания 1,5 Мбит/с. Для служебной информации передаваемой от абонента (обмен командами, служебный трафик) вполне достаточно 64-128 Кбит/с. По статистике, входящий трафик в несколько раз, а иногда и на порядок, превышает исходящий. Такое соотношение скоростей обуславливает оптимальную производительность.

Для сжатия большого объема информации, передаваемой по витой паре телефонных проводов, в технологии ADSL используется цифровая обработка сигнала и специально созданные алгоритмы, усовершенствованные аналоговые фильтры и аналого-цифровые преобразователи. Телефонные линии большой протяженности могут ослабить передаваемый высокочастотный сигнал (например, на частоте 1МГц, что является обычной скоростью передачи для ADSL) на величину до 90дБ. Это заставляет аналоговые системы модема ADSL работать с достаточно большой нагрузкой, позволяющей иметь большой динамический диапазон и низкий уровень шумов. На первый взгляд система ADSL достаточно проста - создаются каналы высокоскоростной передачи данных по обычному телефонному кабелю. Но, если детально разобраться в работе ADSL, можно понять, что данная система относится к достижениям современной технологии.

Технология ADSL использует метод разделения полосы пропускания медной телефонной линии на несколько частотных полос (так же называемых несущими). Это позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии. Точно такой же принцип лежит в основе кабельного телевидения, когда каждый пользователь имеет специальный преобразователь, декодирующий сигнал и позволяющий видеть на экране телевизора футбольный матч или увлекательный фильм. При использовании ADSL разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Этот процесс известен как частотное уплотнение линии связи (Frequency Division Multiplexing - FDM) (смотрите рисунок 3).

Рис. 3

При FDM один диапазон выделяется для передачи "восходящего" потока данных, а другой диапазон для "нисходящего" потока данных. Информационный "нисходящий" поток разбивается на несколько информационных каналов - DMT (Discrete Multi-Tone), каждый из которых передается на своей несущей частоте с использованием QAM. QAM это метод модуляции - Quadrature Amplitude Modulation, называемый квадратурно-амплитудной модуляцией (КАМ). Он используется для передачи цифровых сигналов и предусматривает дискретное изменение состояния сегмента несущей одновременно по фазе и амплитуде. Обычно DMT разбивает полосу от 4 кГц до 1,1 Мгц на 256 каналов, каждый шириной по 4 кГц. Данный метод по определению решает проблему разделения полосы между голосом и данными (голосовую часть он просто не использует), но более сложен в реализации, чем CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation) - амплитудно-фазовой модуляции без передачи несущей. DMT утвержден в стандарте ANSI T1.413, а также рекомендован как основа спецификации Universal ADSL. Кроме этого может применяться технология эхокомпенсации (Echo Cancellation), при использовании которой диапазоны "восходящего" и "нисходящего" потоков перекрываются (смотрите рисунок 3) и разделяются средствами местной эхокомпенсации.

Именно таким образом ADSL может обеспечить, например, одновременную высокоскоростную передачу данных, передачу видеосигнала и передачу факса. И все это без прерывания обычной телефонной связи, для которой используется таже телефонная линия. Технология предусматривает резервирование определенной полосы частот для обычной телефонной связи (или POTS- Plain Old Telephone Service). Удивительно, как быстро телефонная связь превратилась не только в "простую" (Plain), но и в "старую" (Old); получилось что-то вроде "старой доброй телефонной связи". Однако, следует отдать должное разработчикам новых технологий, которые все же оставили телефонным абонентам узенькую полоску частот для живого общения. При этом телефонный разговор можно вести одновременно с высокоскоростной передачей данных, а не выбирать одно из двух. Более того, даже если у вас отключат электричество, обычная "старая добрая" телефонная связь будет работать по-прежнему и с вызовом электрика у вас ни каких проблем не возникнет. Обеспечение такой возможности было одним из разделов оригинального плана разработки ADSL.

Одним из основных преимуществ ADSL над другими технологиями высокоскоростной передачи данных является использование самых обычных витых пар медных проводов телефонных кабелей. Совершенно очевидно, что таких пар проводов насчитывается гораздо больше (и это еще слабо сказано), чем, например, кабелей, проложенных специально для кабельных модемов. ADSL образует, если можно так сказать, "наложенную сеть".

ADSL является технологией высокоскоростной передачи данных, но насколько высокоскоростной? Учитывая, что буква "А" в названии ADSL означает "asymmetric" (асимметричная), можно сделать вывод, что передача данных в одну сторону осуществляется быстрее, чем в другую. Поэтому следует рассматривать две скорости передачи данных: "нисходящий" поток (передача данных от сети к вашему компьютеру) и "восходящий" поток (передача данных от вашего компьютера в сеть).

Максимальная скорость приёма - DS (down stream) и передачи - US (up stream), зависит от многих факторов, зависимость от которых, мы постараемся рассмотреть позднее. В классическом варианте, в идеале скорость приёма и передачи зависит и обусловлена DMT (Discrete Multi-Tone) разбиением полосы пропускания от 4 кГц до 1,1 Мгц на 256 каналов, каждый шириной по 4 кГц. Эти каналы в свою очередь представляют собой 8 цифровых потоков T1, E1. Для передачи down stream используется 4 T1,E1 потока, общая максимальная пропускная способность которых составляет 6,144Мбит/сек - в случае T1 или 8,192Мбит/сек в случае E1. Для передачи up stream один поток T1 - 1,536 Мбит/с. Указаны предельные максимальные скорости без учёта накладных расходов, в случае классического ADSL. Каждый поток снабжается кодом исправления ошибок (ECC) путём введения дополнительного бита.

Теперь рассмотрим, как происходит реальная передача данных на следующем примере. Информационные IP-пакеты, генерируемые как в локальных сетях клиентов, так и персональными компьютерами, непосредственно подключенными к Internet, будут поступать на вход ADSL модема в обрамлении стандарта Ethernet 802.3. Абонентский модем разбивает и "укладывает" содержимое кадров Ethernet 802.3 в ячейки АТМ, снабжает последние адресом назначения и передает их на выход ADSL-модема. Тот в соответствии со стандартом Т1.413 "инкапсулирует" АТМ-ячейки в цифровой поток E1,T1, а затем трафик по телефонной линии поступает на DSLAM. Станционный концентратор DSL multiplexor - DSLAM, осуществляет процедуру "восстановления" АТМ-ячеек из формата пакетов Т1.413 и направляет их по протоколу ATM Forum PVC (Permanent Virtual Circuit) в подсистему магистрального доступа (АТМ-сеть), которая и доставляет АТМ-ячейки по указанному в них адресу, т. е. на один из центров предоставления услуг. При реализации услуги доступа в Internet, ячейки поступают на маршрутизатор Internet-провайдера, выполняющий функцию терминального устройства в постоянном виртуальном канале (PVC) между абонентским терминалом и узлом Internet-провайдера. Маршрутизатор производит обратное (по отношению к абонентскому терминалу) преобразование: собирает поступающие ячейки АТМ и восстанавливает исходный кадр формата Ethernet 802.3. При передаче трафика из центра предоставления услуг к абоненту осуществляются совершенно аналогичные преобразования, только в обратном порядке. Другими словами, между портом Ethernet абонентского терминала и виртуальным портом маршрутизатора создается "прозрачная" локальная сеть протокола Ethernet 802.3, и все подключенные к абонентскому терминалу компьютеры воспринимают маршрутизатор Internet-провайдера как одно из устройств локальной сети.

Общим знаменателем при оказании услуг доступа в Internet является протокол сетевого уровня IP. Поэтому цепочку протокольных преобразований, осуществляемых в сети широкополосного доступа, можно представить следующим образом: клиентское приложение - пакет IP - кадр Ethernet (IEEE 802.3) - ячейки ATM (RFC 1483) - модулированный сигнал ADSL (T1.413) - ячейки ATM (RFC 1483) - кадр Ethernet (IEEE 802.3) - пакет IP - приложение на ресурсе в Internet.

Как уже было упомянуто выше, заявленные скорости, возможны только в идеальном варианте и без учёта накладных расходов. Так в потоке E1 при передаче данных один канал (зависит от используемого протокола) используется для синхронизации потока. И в итоге максимальная скорость с учётом накладных расходов составит Down stream - 7936Кбит/сек. Существуют и другие факторы, оказывающие значительное влияние на скорость и стабильность соединения. К таким факторам относятся: протяжённость линии (пропускная способность линии DSL обратно пропорциональна длине абонентской линии) и сечение провода. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода. Так же на скорость передачи данных влияет общее состояние абонентской линии, наличие скруток, кабельных отводов. Самыми "вредными", факторами, напрямую влияющими на возможность установки соединения ADSL, является наличие на абонентской линии Пупиновских катушек, а так же большого количества отводов. Ни одна из технологий DSL не может быть использована на линиях, имеющих Пупиновские катушки. Идеально при проверке линии не только определить наличие пупиновских катушек, но и найти точное место их установки (все равно ведь придется искать катушки и снимать их с линии). Пупиновская катушка, используемая в аналоговых системах телефонной связи, представляет собой катушку индуктивности 66 или 88 мГн. Исторически Пупиновские катушки использовались в качестве конструктивного элемента длинной (более 5,5 км) абонентской линии, позволяющего улучшить качество передаваемых звуковых сигналов. Под кабельным отводом обычно понимается участок кабеля, который подключен к абонентской линии, но не входит в прямое соединение абонента с телефонной станцией. Кабельный отвод обычно подключен к основному кабелю и образует разветвление в форме буквы "Y". Часто бывает так, что кабельный отвод идет к абоненту, а основной кабель идет дальше (при этом данная пара кабеля должна быть разомкнута на конце). Однако на пригодность конкретной абонентской линии для использования технологии DSL влияет не сколько сам факт наличия подключения, сколько длина самого кабельного отвода. До определенной длины (порядка 400 метров) кабельные отводы не оказывают значительного влияния на xDSL. Кроме того, кабельные отводы по-разному воздействуют на разные технологии xDSL. Например, технология HDSL допускает наличие кабельного отвода до 1800 метров. Что касается ADSL, то кабельные отводы не препятствуют самому факту организации высокоскоростной передачи данных по медной абонентской линии, но могут сузить полосу пропускания линии и, соответственно, снизить скорость передачи.

В плюсах высокочастотного сигнала, дающего возможность цифровой передачи данных, лежат его же минусы, а именно подверженность к воздействиям внешних факторов (различные наводки от сторонних электромагнитных приборов), а так же возникающие физические явления в лини при передаче. Увеличение ёмкостных характеристик канала, возникновение стоячих волн и отражений, изоляционные характеристики линии. Все эти факторы приводят к возникновению постороннего шума на линии, и более быстрому затуханию сигнала и как следствие к уменьшению скорости передачи данных и уменьшение протяжённости линии пригодной для передачи данных. Некоторые значения характеристик линии ADSL, по которым напрямую можно судить о качестве телефонной линии способен дать сам ADSL модем. Почти во всех моделях современных ADSL модемов, содержится информация о качестве соединения. Чаще всего вкладка Status->Modem Status. Примерное содержание (может меняться в зависимости от модели и производителя модема) следующее:

Modem Status

Connection Status Connected
Us Rate (Kbps) 511
Ds Rate (Kbps) 2042
US Margin 26
DS Margin 31
Trained Modulation ADSL_2plus
LOS Errors 0
DS Line Attenuation 30
US Line Attenuation 19
Peak Cell Rate 1205 cells per sec
CRC Rx Fast 0
CRC Tx Fast 0
CRC Rx Interleaved 0
CRC Tx Interleaved 0
Path Mode Interleaved
DSL Statistics

Near End F4 Loop Back Count 0
Near End F5 Loop Back Count 0

Поясним некоторые из них:

Connection Status Connected - статус соединения
Us Rate (Kbps) 511 - скорость исходящего потока Up Stream
Ds Rate (Kbps) 2042 - скорость нисходящего потока Down Stream
US Margin 26 - Уровень шума исходящего соединения в db
DS Margin 31 - Уровень шума нисходящего соединения в db
LOS Errors 0 -
DS Line Attenuation 30 - Затухание сигнала в нисходящем соединении в db
US Line Attenuation 19 - Затухание сигнала в исходящем соединении в db
CRC Rx Fast 0 - кол-во нескорректированных ошибок. Есть еще и FEC (скорректированные) и HEC - ошибки
CRC Tx Fast 0 - кол-во нескорректированных ошибок. Есть еще и FEC (скорректированные) и HEC - ошибки
CRC Rx Interleaved 0 - кол-во нескорректированных ошибок. Есть еще и FEC (скорректированные) и HEC - ошибки
CRC Tx Interleaved 0 - кол-во нескорректированных ошибок. Есть еще и FEC (скорректированные) и HEC - ошибки
Path Mode Interleaved - Режим коррекции ошибок включен (Path mode Fast - выключен)

По этим значениям можно судить, а так же контролировать самостоятельно, о состоянии линии. Значения:

Margin - SN Margin (Signal to Noise Margin or Signal to Noise Ratio). Уровень шума помех, зависит от множества различных факторов-намокания, количества и протяжённости отводов, синхронность линии, "распаренность-битость" кабеля, наличие скруток, качество физических соединений. При этом происходит снижение сигнала исходящего потока ADSL (Upstream) вплоть до его полного отсутствия и, как следствие, потерей ADSL модемом синхронизации

Line Attenuation - величина затухания (чем больше расстояние от DSLAMa, тем больше величина затухания. Чем больше частота сигнала, а следовательно скорость соединения тем больше величина затухания).

Одним из самых массовых и доступных способов подключения к Всемирной паутине сегодня является ADSL-соединение. Аббревиатура ADSL расшифровывается, как «Asymmetric Digital Subscriber Line» - несимметричная цифровая абонентская линия. Несмотря на простоту и практически стопроцентную доступность, мобильное подключение значительно проигрывает по своим возможностям ADSL-подключению: скорость передачи данных ниже, набор услуг меньше, а стоимость подключения значительно выше. Подключение же по технологии ETTH («Ethernet в каждый дом»), GPON и FTTH (с помощью оптико-волоконного кабеля) сегодня доступны пока ещё лишь для жителей многоквартирного сектора в крупных населённых пунктах, так как экономически оправданы при массовых подключениях. Поэтому, сегодня АДСЛ-соединение актуально для большинства пользователей, особенно в небольших населённых пунктах.

Проблемы ADSL-соединения

Несмотря на свою массовую доступность и достаточно приличные технические характеристики:

Практическая скорость доступа: до 24 Мбит/сек;
Протяжённость абонентской линии для удовлетворительной работы: до 7.5 км;
Возможность получения услуги triple play - одновременной передачи голоса, видео и данных.

Эта технология использует в своей работе телефонную абонентскую линию со всеми вытекающими отсюда проблемами.

Рассмотрим типовую схему подключения абонента по технологии ADSL:

Практика эксплуатации данной технологии показывает, что наиболее частыми проблемами, приводящими к тому, что у пользователя устанавливается медленная скорость при адсл-соединении , или вообще, отсутствует выход в интернет, являются:

Неисправность телефонной линии;
Неисправность порта оборудования доступа (DSLAM) на стороне провайдера;
Неверное подключение на стороне пользователя.

Неисправность телефонной линии

Это наиболее частый вид повреждений, возникающий в цепочке «Абонент-Провайдер». К сожалению, телефонная линия связи далека о совершенства. Пока она «добирается» от провайдера интернета к пользователю, она может проходить достаточно много различных участков: магистральный, кабель, кабели распределения, кабели между шкафами и даже так называемые воздушки - провода, идущие от шкафа к абоненту воздушным путём. Каждый из таких участков помимо затухания полезного сигнала, может вносить и различные помехи, приводящие как к общему снижению скорости, так и к тому, что у абонента появляются частые разрывы связи при адсл-соединении.

Конечно, для того, чтобы выполнить измерение физических параметров телефонной линии для получения её качественных характеристик, необходимо наличие специальных приборов и умение ими пользоваться. Но обыкновенный пользователь также может легко оценить её состояние, чтобы понять по какой причине возникают те или иные проблемы с доступом. Для этого необходимо подключиться к ADSL-модему и посмотреть статистику АДСЛ-соединения.

Не только проблемы с линией связи или с оборудованием провайдера приводят к проблемам в работе с интернетом. Задаваясь вопросом – «Как увеличить скорость при адсл-соединении?», пользователь порой забывает, что неверно работающее оборудование или некорректно выполненное подключение на его стороне тоже может стать причиной сбоев и низкой скорости. Поэтому, прежде чем звонить в службу технической поддержки, необходимо проверить - правильно ли выполнено подключение телефонной линии, модема и телефонного аппарата.

Начать, прежде всего, следует со сплиттера – специального устройства, которое предназначено для того, чтобы высокочастотный шум от работы модема не мешал телефонным разговорам. По сути дела, он представляет собой специальный фильтр для разделения рабочих частотных полос модема и телефонного аппарата.

Рассмотрим корректную схему подключения пользовательских устройств:

Следует помнить о том, что нельзя подключать телефонные аппараты и какие-либо другие телефонные устройства до сплиттера! Все телефоны должны быть строго подключены к гнезду PHONE! В противном случае, соединение будет неустойчивым, и, как правило, с низкой скоростью. Разрывы связи при адсл-соединении будут в этом случае практически постоянными.

Подключение adsl-модема без сплиттера приведёт к появлению шума во время телефонного разговора и как в первом случае, к низкому качеству соединения. Однако, если вы не используете телефонный аппарат, то модем можно подключать к телефонной линии и без этого устройства.

Следует избегать чрезмерно длинных телефонных удлинителей. Если уж без него никак не удаётся обойтись, необходимо выбирать такие, в которых используется не четыре, а два проводника. Это уменьшит уровень помех и повысит качество соединения.

К сожалению, adsl-модем также не застрахован от повреждений. Причём есть повреждения явные, то есть, когда он просто не работает или работает некорректно, а есть скрытые, связанные с повреждением его линейной части. Особенно часто такие неисправности довольно часто возникают после грозы. При этом сам модем рабочий и даже может устанавливать соединение с оборудованием провайдера, но оно нестабильно, или соединение происходит на низкой скорости. Первое впечатление, которое возникает – неисправность телефонной линии, так как «симптомы» очень похожи. В этом случае, следует снять показания основных характеристик соединения из его меню в разделе «Статистика», и проверить его на стенде у провайдера, попросив снять те же самые данные. Если показания будут схожими – скорее всего, линейная часть модема «подгорела» и требует ремонта.

Если скорость доступа в интернет периодически снижается, начните проверку с исследования стабильности установленного соединения – «линка». (Английский вариант слова – Link). Проследите за индикатором с таким же названием. На некоторых моделях он называется ADSL. Во время работы, если адсл-соединение стабильно и установлено - он должен просто гореть. Если он периодически мигает – соединение с провайдером нестабильно, требуется проверка линии связи.
Следите за исходящей (upstream) скоростью в линии. Практика показывает, что чем она ниже – тем ниже качество соединения. В идеале, она должна быть равна или близка к 1 Мбит/сек (только если не ограничена специально тарифом).
При постоянных разрывах связи, можно попробовать отключить сплиттер и телефон, включив на время модем, напрямую в линию. Этим самым исключается возможное влияние других устройств на соединение. Если в этом случае все работает стабильно, то можно, включая устройства по очереди, выяснить, какое из них оказывает влияние.
Всегда проверяйте качество контакта в разъёмах. Современный телефонный разъем RJ11 – не очень качественное изделие, его контакты часто окисляются. Извлеките и вставьте его на место два-три раза.