التقنيات الحديثةيسمح DSL للمستخدم بالوصول إلى مجموعة واسعة من الخدمات - الهاتف والتلفزيون والإنترنت والتحكم في المنزل - عبر خط مشترك واحد. الوصول إلى خط المشترك الرقمي (DSL). العقد الماضيكانت واحدة من أكثر المجالات ديناميكية في مجال الاتصالات. ووسيلة النقل المستخدمة هي الزوج الملتوي- لديها أوسع توزيع في العالم في مجال الاتصالات الهاتفية.

لا يزال الوصول إلى DSL عالي السرعة هو الدعامة الأساسية في العديد من البلدان. وهكذا، بحلول منتصف عام 2006، كان هناك 164 مليون مستخدم لخدمة DSL في العالم. خلال العام الماضي، زاد عددهم في العالم بنسبة 38٪، وفي الاتحاد الأوروبي - بنسبة 45٪. في ألمانيا، على سبيل المثال، حوالي 92% من جميع اتصالات النطاق العريض هي DSL.

أدى تطوير طرق نقل الإشارات الزوجية الملتوية إلى ظهور أنواع عديدة من أنظمة DSL. التقنيات الموجودةتنقسم خطوط DSL إلى مجموعتين فرعيتين: الوصول المتماثل وغير المتماثل. تُستخدم التقنيات المتماثلة، كقاعدة عامة، في قطاع الشركات، بينما تهدف التقنيات غير المتماثلة إلى توفير خدمات الوصول إلى شبكة الوسائط المتعددة للمشتركين الأفراد. تقنيات مختلفةيتم تحديد تعدد إرسال خط المشترك بالاختصارات الخاصة بها: ADSL، HDSL، RADSL، SHDSL، VDSL. كلهم يمثلون طرق مختلفةنقل التدفقات الرقمية (الرقمنة)، مع الإشارات الصوتية، عبر خط المشترك (خط المشترك، SL).

في مؤخراهناك زيادة في خدمات الوصول إلى DSL المتماثلة في قطاع الشركات. أعظم التوقعاتوفي الوقت نفسه، يعتمدون على تقنية SHDSL التي تم توحيدها في عام 2001 من قبل الاتحاد الدولي للاتصالات ITU-T، والتي تتفوق في معاييرها كثيرًا على الأنظمة المتماثلة الأخرى. تُستخدم الأنظمة غير المتماثلة الآن في أغلب الأحيان للوصول إلى المشتركين. من بينها، ADSL و ADSL2+ هما الأكثر انتشارًا. يمكن أن تكون أنظمة نقل VDSL إما متناظرة أو غير متماثلة.

يتم تنظيم الاتصال بالإنترنت عبر خط هاتف المشترك بالطريقة الآتية(انظر الشكل 1). يتم خلط إشارة الهاتف، التي يتم تمريرها عبر مرشح 4 كيلو هرتز، مع إشارة الكمبيوتر التي يتم تمريرها عبر المودم. تدخل الإشارة المدمجة (من الهاتف ومن الكمبيوتر) إلى خط المشترك ويتم إرسالها إلى مركز الاتصالات. وهناك، بدورها، يتم ترشيح إشارة الهاتف بتمرير منخفض (4 كيلو هرتز) ويتم تغذيتها إلى مفتاح الهاتف، ويتم إرسال إشارة الكمبيوتر إلى المودم ثم إرسالها إلى شبكة الوسائط المتعددة. وبالتالي، يمكن استخدام نظام هاتف قياسي لتوصيل المستخدمين المنزليين باستخدام تقنية DSL.

تعد تقنيات DSL هي الأنسب لخطوط المشتركين الروس، لأنها تنتقل مباشرة من مقبس الهاتف إلى مركز الاتصالات. لاحظ أنه في العديد من البلدان يتبعون نهجًا مختلفًا قليلاً: ينتهي الخط من مقسم الهاتف بالقرب من منزل أو قرية عند معدد إرسال. ومع ذلك، في ظروفنا التأثير السلبييحدث بسبب وجود "الشعرية" - أبسط سلك هاتف فردي غير ملتوي يمتد من المخرج إلى صندوق التوصيل. ومع ذلك، عند استبدال "الشعرية" بزوج ملتوي، يمكن أن تقدم عقد الاتصال بسهولة تامة النوع الجديدالخدمات القائمة على تقنية DSL - توفير تدفقات عالية السرعة للمشترك.

يتكون نظام نقل DSL من مودمين، يتم الاتصال بهما بواسطة زوج ملتوي في كابل اتصال متماثل (انظر الشكل 1). هكذا، مودم دي اس الالرجوع إلى الأجهزة التي تسمى "أجهزة المودم" الخطوط المادية" عادةً ما تعمل أجهزة مودم الطلب الهاتفي المعروفة عبر شبكة الهاتف الاستخدام الشائع(PSTN)، أي من خلال قنوات الهاتف وPBX. لاحظ أنه إذا معدات المحطة(مضاعفات DSLAM، انظر الشكل 1) لها متطلبات عالية جدًا وعادةً ما تكون باهظة الثمن، فيما يتعلق بمعدات المشترك (أجهزة المودم) فإن الشرط الرئيسي هو أنها رخيصة الثمن. يشكل هذا الشرط تحديات خاصة لمطوري DSL.

تختلف أجهزة مودم DSL عن أجهزة مودم الهاتف في وجود نطاق تردد أكبر بكثير. إذا كانت أجهزة المودم الهاتفية تعمل بالمعيار قناة الهاتف(0.3-3.4 كيلو هرتز)، فإن نطاق التردد الذي يشغله خط المشترك الرقمي (DSL) هو مئات الكيلو هرتز - بضعة ميجا هرتز. وبناء على ذلك، لتنفيذ أنظمة DSL، من الضروري أن توفر الكابلات نقل هذه الترددات. وهذا، في الواقع، هو ما يعنيه الوصول إلى النطاق العريض.

اعتمادا على طريقة الإرسال إشارة الخطالتمييز (انظر الجدول 1):

• أنظمة DSL مع انتقال تسلسليإشارات تسمى "أنظمة تعديل الموجة الحاملة الوحيدة" (Single Carrier Modulation, SCM)، حيث تُستخدم طرق التشفير 2B1Q وCAP وما إلى ذلك؛
• أنظمة مع نقل متوازي للإشارات على عدة ترددات الناقل، ما يسمى بـ "الأنظمة متعددة الموجات الحاملة" (Discrete Multitone، DMT). يتم استخدامها في DSL غير المتماثل.

إن تقنيات DSL المتناظرة مثل HDSL وSDSL وSHDSL هي أنظمة حاملة واحدة (SCM). يستخدم DSL غير المتماثل، مثل ADSL، وADSL2، وADSL2+، التشكيل متعدد الموجات الحاملة (DMT). كما ذكرنا سابقًا، يمكن أن يكون نظام VDSL متماثلًا وغير متماثل، ويستخدم أنواع مختلفةتعديل.

المعلمات الرئيسية لنظام DSL هي الإنتاجية وطول الخط. عرض النطاقويتم تحديد النظام عند معدل خطأ معين (BER، عادة أقل من 7-10) وهامش الضوضاء (NM، عادة 6 dB). يتم تقدير طول الخط بشكل مشروط في الحالات التي يستخدم فيها خط المشترك الرقمي (DSL) زوجًا بقطر موصل يبلغ 0.4 مم ومع عزل مستمر من البولي إيثيلين.

تأخذ خصائص DSL في الاعتبار العديد من المتطلبات، بما في ذلك Ethernet عبر DSL. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن شبكة إيثرنت تستخدم بشكل متزايد في شبكات الاتصالات، مما يحل محل أجهزة الصراف الآلي. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم جميع الشبكات المحلية تقريبًا شبكة Ethernet، كما يوفر دعم الوظيفة المقابلة راحة إضافية عند استخدام DSL. بجانب، الأنظمة الحديثةتتمتع DSL بقدرات تشخيصية متقدمة، بما في ذلك المراقبة المستمرةظروف الخط عند طرفيه، قياس التداخل، توهين الخط، حصانته من الضوضاء، نسبة الإشارة إلى الضوضاء عند طرفي الخط، إلخ.

خصائص أنظمة DSL

يتم تحقيق النطاق المتزايد في تقنية DSL نظرًا لحقيقة أنه عندما المعالجة الرقميةتأخذ الإشارة المرسلة على طول الخط في الاعتبار ميزات الكابل الموضوع. باستخدام نموذج رياضيبالنسبة لخط معين، يتم تكوين المودم لإعادة إنتاج الإشارة بدقة، وبالتالي تحقيق انخفاض حاد في عرض النطاق الترددي المطلوب.

يوفر نظام ضغط HDSL وضع الإرسال بسرعة حوالي 2 ميجابت/ثانية في كلا الاتجاهين، عبر زوج أو زوجين من الأسلاك على مسافة تصل إلى 10 كم. على العكس من ذلك، تم تصميم معدات ADSL من أجل انتقال غير متماثلبسرعات 6-8 ميجابت/ثانية - باتجاه المشترك، و840 كيلوبت/ثانية أو أقل - باتجاه مركز الاتصالات. يختلف RADSL عن التقنيات المذكورة أعلاه في أنه يدعم إما الوضع المتماثل بسرعة حوالي 1 ميجابت/ثانية، أو الوضع غير المتماثل بسرعة تصل إلى 8 ميجابت/ثانية للمشترك. يشير SDSL عمومًا إلى النقل المتماثل عبر زوج واحد؛ IDSL هو تعديل لـ ISDN ( الشبكة الرقميةمع تكامل الخدمات).

دعونا نلقي نظرة فاحصة على الاثنين الأكثر التقنيات المتقدمة- خط مشترك عالي السرعة (خط مشترك رقمي عالي معدل البت، HDSL) وخط مشترك رقمي غير متماثل (خط مشترك رقمي غير متماثل، ADSL).

تقدم العديد من الشركات الأجنبية معدات HDSL. من هؤلاء في روسيا في وقت مختلفأصبحت Ascend وHuawei وPairGain وRAD Data Communication وSchmid Telecom وZyXEL وغيرها من الشركات مشهورة. تنتج شركة PairGain (المعروفة الآن باسم ADC KRONE) معدات لكل من المستخدمين والمكاتب الصغيرة. توفر RAD Data أجهزة مودم فعالة ومنخفضة التكلفة لسرعات بث تبلغ حوالي 2 ميجابت في الثانية عبر كابلات الهاتف العادية. من حيث المبدأ، تنتج بيانات RAD كل شيء مجموعة ضروريةالمعدات اللازمة لرقمنة خطوط الاتصالات.

ينقل نظام HDSL الخاص بشركة Schmid Telecom، والمسمى Watson، تدفقات بمعدل 1-2 ميجابت/ثانية عبر زوج واحد من الأسلاك. يمكن تركيب المعدات وتصحيح أخطائها في غضون ساعات قليلة. بالنسبة للإرسال الخطي، يستخدم Watson تقنيتين للتشفير - 2B1Q وCAP. Watson 2 مع رمز 2B1Q قادر على إرسال 1168 كيلوبت في الثانية عبر زوج واحد، في حين أن Watson 4 مع رمز CAP 128 قادر على إرسال 2320 كيلوبت في الثانية.

إحدى ميزات تقنية ADSL غير المتماثلة هي استخدام طريقتين للتشفير: السعة والمرحلة بدون حامل (CAP) والنغمة المتعددة المنفصلة (DMT). يتطلب ADSL استخدام أجهزة المودم على طرفي الخط - في مقسم الهاتف وعند المشترك. إذا تم تركيب مودم يدعم CAP على أحد طرفي الخط، وتم تثبيت DMT على الطرف الآخر، فسيكونان غير متوافقين. خلاصة القول هي أن CAP هي طريقة تشفير ذات موجة حاملة واحدة لكل اتجاه دفق: 900 كيلو هرتز للتدفق السفلي؛ 75 كيلو هرتز - للمنبع (4 كيلو هرتز - للهاتف). مع طريقة تعديل الموجات الحاملة المتعددة DMT قناة رقميةمقسمة إلى 256 قناة فرعية، ويتم نقل التدفقات الرقمية من خلال كل منها. كما ترون، تختلف الطرق، ولضمان الأداء الطبيعي، من الضروري التأكد من أن المعدات الموجودة في خطوط المشتركين تعمل وفقًا لنفس النظام.

تم تطوير تقنية ADSL في الأصل مع وضع خدمة الفيديو عند الطلب في الاعتبار، وبالتالي كان المقصود منها نقل دفق مستمر. يتطلب استخدامه للإنترنت تكييف ADSL مع بروتوكولات تبادل الكمبيوتر. الآن دعونا نعطي أمثلة على معدات ADSL.

تقوم شركة Ascend (التي استحوذت عليها شركة Lucent Technologies) بإنتاج المعدات ذات الصلة كجزء من سلسلة أنظمة DSL. على وجه الخصوص، بالنسبة لمحور MAX TNT، فإنه يوفر بطاقة ADSL-CAP التي تعمل عبر زوج واحد من الأسلاك، مع الخصائص التالية: سرعة المصب - ما يصل إلى 6.14 ميجابت / ثانية، المنبع - ما يصل إلى 640 كيلوبت / ثانية، إذا كان نطاق الإرسال لا يتجاوز 3.7 كم؛ المعلمات المقابلة هي 1.5 ميجابت/ثانية و64 كيلوبت/ثانية على مسافة تصل إلى 5.5 كم. تم تجهيز معدات Ascend RADSL بالفعل بالجيل الثاني من رقائق تقنية CAP.

يعد نهج الشركة في تنظيم التدفقات على أنظمة PBX أمرًا مثيرًا للاهتمام. أساسي حركة الهاتفيقترح تشغيله من خلال مفتاح الهاتف، والبيانات من خلال محور التبديل. يحدث هذا التغيير في هيكل مركز الاتصالات للأسباب التالية. وفق جرسأدت أبحاث الاتصالات، والاتصال بشبكات الكمبيوتر إلى زيادة مدة الاتصال بـ PBX من 3 إلى 20 دقيقة، وفي بعض الاتجاهات - ما يصل إلى ساعة واحدة، ويزيل استخدام مفتاح تبادل الكمبيوتر هذه المشكلة. باستخدام مركز التحويل MAX، تهدف Ascend إلى إعادة توزيع حركة المرور بحيث توفر انتقالًا تدريجيًا من مرحلة DSL إلى أخرى. أولاً - إلى IDSL، ثم إلى SDSL، وأخيراً إدخال ADSL واسع النطاق.

كمثال نموذجي للمعدات التي تدعم ADSL2+، سنستشهد بمُضاعِف الوصول DSLAM 6808 من Corecess. تم تثبيت هذا النظام لدى المزود وهو قادر على خدمة 384 خطوط المشتركين. بالإضافة إلى بروتوكول ADSL2+ (سرعة نقل تصل إلى 24 ميجابت/ثانية)، فهو يدعم ADSL العادي (حتى 8 ميجابت/ثانية) وSHDSL (حتى 4.6 ميجابت/ثانية)، وهو مزود بمنفذين جيجابت إيثرنتوأربعة منافذ 10/100BaseTX/FX. يتمتع معدد الإرسال Corecess 6804N الأقل قوة بسعة 192 خط مشترك، ويدعم نفس البروتوكولات، ويحتوي على Gigabit Ethernet و10/100/1000BaseT، بالإضافة إلى منافذ 10/100BaseTX/FX. كما ترون، فإن قدرة كلا النظامين كافية لخدمة العديد من المباني السكنية والمنطقة الصغيرة بأكملها. بروتوكولات مختلفةيتم دعمها بواسطة معدد الإرسال بحيث لا يضطر المشغل إلى رفض المشتركين الذين لديهم أجهزة مودم الأنظمة القديمة. تمنح منافذ Gigabit Ethernet موفر ASDL2+ إمكانية الوصول إلى شبكات Ethernet الحضرية (MAN) وشبكات Ethernet واسعة النطاق (WAN).

في الآونة الأخيرة، تم تحسين الوصول إلى DSL بسرعة. منذ وقت ليس ببعيد، تم اعتماد معيار ADSL2+، وفي مايو 2005، قدم الاتحاد الدولي للاتصالات ITU-T معيار VDSL2 (DSL بمعدل بت عالي جدًا، DSL فائق السرعة). معيار جديديوفر سرعات نقل تصل إلى 100 ميجابت/ثانية في كلا الاتجاهين. تتحقق هذه السرعة عندما لا تتجاوز المسافة من عقدة التوزيع إلى المستخدم 350 مترًا، وعلى مسافات كبيرة، تنخفض سرعة VDSL2، ولكنها لا تقل عن 12 ميجابت/ثانية.

وبسرعة مماثلة، يمكن أن يعمل VDSL2 على نفس مسافة ADSL اليوم، أي من 4.5 إلى 5 كم.

ولتحقيق سرعة 100 ميجابت/ثانية على مسافة 350 مترًا، تم توسيع نطاق تردد النظام من 12 إلى 30 ميجاهرتز. إن مجموعة شرائح VDSL2 متوافقة مع الإصدارات السابقة مع ASDL2+، حيث أن مواقع توزيع مقدمي الخدمة تضم الآن المعدات المقابلة بشكل أساسي. إذا تم تثبيت بطاقات VDSL2 لاحقًا في معدد الإرسال، فلن يضطر المستخدمون إلى استبدال أجهزة المودم ASDL2/ASDL2+ الخاصة بهم. وهذا يجعل من الممكن الانتقال تدريجياً من نظام إلى آخر، أي من ASDL2 إلى VDSL2.

في بعض الأحيان، لا يتمكن مزود خدمة DSL من الوصول إلى خطوط المشتركين، لذلك يقوم بتشغيل الكابل المتوازن الخاص به إلى منزل فردي أو مجموعة من المنازل. يتم تثبيت المحور في المنزل، ويتم توصيل المستخدمين الفرديين به باستخدام كبلات زوجية ملتوية. في هذه الحالة، يتخلص المزود من الحاجة إلى استئجار خطوط المدينة ويمكنه متابعة سياسته الفنية وتحديد الأسعار. سرعة نقل نظام ASDL2+ كافية لتوصيل المستخدمين في مبنى كبير، لذلك لا توجد صعوبات.

خط الاتصال

للحصول على خط مشترك رقمي (DSL)، يجب أن يكون لديك خط مشترك عادي. يتكون الخط المحلي النموذجي من زوج من الأسلاك من مقبس الهاتف إلى صندوق التوصيل؛ ومنه يمتد عبر الكابل إلى وصلة التوزيع والخزانة، والتي غالبًا ما تقع مباشرة في الشارع؛ ثم (مع حذف التفاصيل غير المهمة) - عبر كابل المدينة متعدد الأزواج إلى مقسم الهاتف. مع هذا الوصف السطحي، فإن خط المشترك هو في الأساس سلكين يمران عبر العديد من الوصلات (في الصناديق، والوصلات، والخزائن، على وصلة متقاطعة) وينتهي عند معدات PBX. في الواقع، هناك عدد أكبر من عدم التجانس في الخط الحقيقي مما هو موضح في الشكل 2. على وجه الخصوص، مناطق منفصلةيمكن وضع هذا الخط بكابلات ذات أقطار أساسية مختلفة، وهو ما لا ينعكس في الشكل. وتتميز وصلات هذه الكابلات بزيادة الانعكاسات مما يؤدي إلى تشويه الاستجابة الترددية للخط.

كلما ابتعدت عن مقسم الهاتف، يقل عدد الأزواج في الكابل، ويزداد طول وقطر النوى. ويرجع هذا التوزيع لكابلات الهاتف إلى الاعتبارات الاقتصادية واعتبارات الشبكة. لذلك، يتكون خط المشترك النموذجي من أقسام متصلة تسلسليًا من زوج ملتوي بأطوال مختلفة مع أسلاك بأقطار مختلفة. تختلف هذه الأقسام من خط المشترك في مقاومة الإدخال، الأمر الذي يؤدي في الواقع إلى ظهور الإشارات المنعكسة عند تقاطعات هذه الأقسام. قد يكون هناك خط مشترك حقيقي عدد كبير منالوصلات (حوالي 20 أو أكثر)، دون احتساب المفاصل الموضحة في الشكل 2.

ومع ذلك، هذا ليس سوى جزء من المشكلة. تعد التوصيلات ذات الجودة الرديئة أحد أسباب تعطيل التشغيل العادي لخط المشترك الرقمي. نظرًا لوجود العديد من المفاصل والوصلات، فإن احتمال حدوث أماكن ذات نوعية رديئة مرتفع. يتجلى تأثير التوصيلات على تشغيل الخط بطريقتين. أولاً، تؤدي أكسدة التوصيلات إلى ظهور ضوضاء عند عمل خط المشترك في شبكة PSTN. وغني عن القول أن هذه الضوضاء يمكن أن تكون أكثر خطورة عندما يعمل الخط في وضع DSL. ثانياً: تأثير التوصيلات على عمل دي اس القد يتجلى في شكل زيادة حادة في مقاومة الحلقة، حتى في وجود تيار طاقة عن بعد "اختراق". إذا اكتشفت وصلات ذات جودة رديئة، فيجب عليك التصرف بحذر شديد - لا ينبغي بأي حال من الأحوال تطبيق الجهد على الخط، نظرًا لأن الوصلة قادرة على الشفاء الذاتي، مما قد يؤدي إلى أضرار أكثر خطورة. من الأفضل تحديد موقعه باستخدام مقياس انعكاس الفاصل الزمني (TDR).

مصدر آخر لعدم التجانس هو النقرات من خط المشترك (غير موضح في الشكل 2). الصنبور عبارة عن جزء من الزوج الملتوي المتصل بالتوازي مع خط المشترك ومفتوح في النهاية. ونتيجة لذلك يتم تشكيل الفروع أثناء تشغيل خطوط المشتركين اتصالات إضافية. يتكون الصنبور عادةً من أسلاك متقاطعة وقسم الزوج الملتوي نفسه. وجهة نظر منفصلةالمنفذ الموازي هو مقبس هاتف إضافي، موجود عادة في كل شقة. تكون هذه النقرات ضارة بشكل خاص إذا كانت موجودة بالقرب من مدخل مودم DSL. في هذه الحالة، تكون الإشارة المستقبلة صغيرة، والإشارة المنعكسة من خرج الصنبور، على العكس من ذلك، تكون كبيرة. أفضل طريقةالقضاء على تأثير مثل هذه الصنابير - القضاء على المقابس غير المستخدمة مع الصنابير. كحل أخير، يمكن تركيب مرشحات دقيقة خاصة في مآخذ متوازية.

أظهرت الممارسة أن وجود الصنابير يمكن أن يؤدي إلى انخفاض في سرعة الإرسال بمقدار 300 كيلوبت في الثانية. تشتمل العديد من أنظمة DSL على خوارزميات وأجهزة معالجة الإشارات للتخفيف التأثير السلبيالصنابير لنقل الإشارات في الخط. عندما يعمل خط المشترك في وضع DSL، يتم ضبط عدد النقرات المتوازية. وفقًا للمعيار الأمريكي، يجب ألا يتجاوز إجمالي عدد الانحناءات 8 أمتار، ويجب ألا يتجاوز طولها الإجمالي 750 مترًا، و الحد الأقصى لطولمنفذ منفصل - 600 م.

يتميز خط المشترك بعدد من المعلمات. أحد أهمها - خسارة الإرجاع (RL) - يصف الانعكاسات التي تحدث في خط حقيقي. يمكن أن يكون ظهور ليس فقط الموجات الساقطة في الخط، ولكن أيضًا الموجات المنعكسة بسبب العديد من العوامل (هيكل الكابل، وعيوب التثبيت، وتشكيل خطوط المشتركين من أطوال بناء مختلفة، وما إلى ذلك). على سبيل المثال، عند توصيل أطوال كابلات المبنى، تحدث انعكاسات عديدة عند الوصلات.

مقياس الانعكاسات التي تنشأ في هذه الحالة هو المعلمة RL، والتي تكون أكبر كلما كانت الانعكاسات أصغر في الدائرة. في تقييم RL، تتم مقارنة مقاومة الإدخال للزوج الملتوي بمتوسط من هذا الكابلمقاومة الموجة. النتيجة الرئيسية لعدم انتظام الخط هي ظهور الإشارات المنعكسة. وتختبر هذه الإشارات بدورها انعكاسات جديدة عند نقاط عدم تجانس أخرى. وبالتالي يظهر تداخل منعكس متعدد في الخط الذي يتزامن اتجاهه مع الإشارة الرئيسية. يؤدي "التيار التالي" الناتج إلى تدهور جودة الإرسال بشكل كبير ويسبب اضطرابًا في سلاسة خصائص تردد الخط وظهور "ذيل" في الإشارة الرئيسية.

المعلمة التالية، وهي مهمة جدًا لنقل الإشارة، هي التوهين التشغيلي للخط. والحقيقة هي أن التوهين الكلي لجميع أقسام الكابلات المتصلة بالخط ليس كافيًا بعد لتحديد معلمات التشغيل الخاصة به. إن الانعكاسات عند مدخل ومخرج الخط، وكذلك الانقطاعات المشتركة، تزيد من خسائر الخط وتؤدي إلى تدهوره استجابة التردد. لاحظ أن هذا التأثير ليس واضحًا جدًا في خطوط الاتصالات بعيدة المدى، لأنه يكون شديدًا أثناء بنائها اهتمام كبيرمخصص لاختيار أطوال الكابلات وطرق توصيلها ببعضها البعض. وفي خطوط الاتصالات الحضرية، حتى وقت قريب، لم تكن هذه الأهمية تعطى لاختيار أطوال البناء وربطها بعناية، حيث كانت تخضع فقط للنقلات ترددات منخفضة محادثة هاتفية. يتم بالفعل إرسال ترددات أعلى بكثير عبر DSL، وبالتالي يتم فرض متطلبات متزايدة على استجابة التردد لخط المشترك. إن معيار مدى ملاءمة خط المشترك كوسيلة إرسال DSL هو مقدار التوهين التشغيلي عند الترددات المرجعية. ل أنظمة متناظرةالترددات المرجعية المختارة هي 150 و300 كيلو هرتز؛ بالنسبة للأنظمة غير المتماثلة التي تستخدم الإرسال متعدد الترددات، تقع الترددات المرجعية في النطاق من 40 إلى 1100 كيلو هرتز.

إن التداخل، الذي يمكن أن يكون داخليًا أو خارجيًا، له تأثير كبير على النقل عبر الكابلات الزوجية الملتوية. تشتمل الضوضاء الداخلية عادة على ضوضاء حرارية جوهرية وتداخل انعكاسي، والذي ينجم ظهوره عن العديد من حالات عدم التجانس. يحدث التداخل الخارجي بسبب تأثير الأزواج المجاورة من نفس الكابل ومعدات مقسم الهاتف وخطوط التيار العالي ومحطات الراديو وما إلى ذلك. ويمكن تقسيم الأخيرة بدورها إلى ثابتة وعشوائية.

عادةً ما يشتمل التداخل الخارجي الثابت على التأثيرات التي يرجع ظهورها إلى عملية عاديةمصادر هذا التداخل هي الأزواج المتجاورة من نفس الكابل وكابلات الاتصالات الأخرى القريبة، بالإضافة إلى محطات الراديو وخطوط الكهرباء. تشمل العمليات غير الثابتة العمليات العابرة في إمدادات الطاقة للمقسمات الهاتفية وفي خطوط نقل الطاقة، والظواهر الجوية (البرق)، وما إلى ذلك. والتداخل في هذه المجموعة هو تسلسل عشوائي من النبضات القصيرة نسبيا قوة عالية; ويطلق عليهم أيضا ضجيج الدافع. بالنسبة للكابلات الزوجية الملتوية، يعتبر التداخل الخارجي هو العامل الحاسم. من بين فئة التداخل الخارجي بأكملها، يمكن تمييز التداخل العابر بشكل خاص، لأنه له التأثير الأكبر على نقل الإشارة.

كابلات DSL

تشكل كابلات هاتف المدينة واحدة من أكثر مجموعات منتجات الكابلات انتشارًا. ولتوفير الاتصالات لألف مشترك، يلزم وجود كابل بطول 60 كيلومترًا في المتوسط ​​في 50 زوجًا، أي 3000 كيلومتر من الزوج الملتوي.

في الشبكات الحضرية، تم استخدام الكابلات ذات العزل من ورق الهواء (الورق الأنبوبي ولب الورق) والبولي إيثيلين (الصلب والمسامي). في أحدث الكابلاتيتم استخدام عزل البولي إيثيلين المسامي للفيلم للاتصال. الموصلات مصنوعة من سلك نحاسي صلب، درجة MM، وقطرها 0.32؛ 0.4؛ 0.5؛ 0.64 و 0.7 ملم. هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من تصميمات الكابلات الحضرية ذات الموصلات النحاسية وعزل البولي إيثيلين. من آخر التطوراتومن الجدير بالذكر الكابلات ذات الزوج المنخفض بسعة 6 و 11 زوجًا بموصلات نحاسية بقطر 0.4 مم، في غلاف من البولي إيثيلين (للتركيب الخارجي) والبولي فينيل كلورايد (للتركيب الداخلي)، مخصص للتركيب في المنازل.

تم توحيد المعلمات الكهربائية لكابلات الاتصالات الحضرية بترددات النغمات التالية: 800 هرتز (روسيا)، 1000 هرتز (الولايات المتحدة الأمريكية)، 1300 هرتز (ألمانيا) و1600 هرتز (بريطانيا العظمى). يتم تعيين المعلمات الأخرى على نطاق تردد واسع. وتشمل هذه: معلمات الإرسال، ومعلمات التأثير، وضوضاء الخط. المعلمات الأساسية هي المقاومة R، والسعة C، والحث L، والتوصيل G. يتم عرض المعلمات الأساسية لكابل زوج ملتوي نموذجي بقطر أساسي يبلغ 0.4 مم وعزل البولي إيثيلين في الجدول 2.

المعلمات الثانوية لكابلات هاتف المدينة هي ثابت الانتشار γ والممانعة المميزة Z V. وتعتمد المعلمة γ على المعلمات الأساسية R وC وL وG وهي كمية معقدة تتكون من معامل التوهين α ومعامل الطور β . بناءً على هذه المعلمات، يتم حساب جميع خصائص الكابل في نطاق تردد التشغيل.

تتضمن معلمات التأثير بين الزوجين ما يلي: الحديث المتبادل في النهاية القريبة (Near End Crosstalk، NEXT)؛ الحديث المتبادل في النهاية البعيدة (Far End Crosstalk، FEXT)؛ الأمن القريب (ACR) ؛ الأمان البعيد (ELFEXT). ويرد تعريف هذه المعلمات في الشكل 3.

يوضح الشكل 4 مقارنة المعلمة NEXT لكابل الهاتف التقليدي TPPep 10x2x0.5 والكابل المصمم خصيصًا لدعم DSL MVPV 25x2x0.5، الذي تنتجه شركة Elix-Cable. يحتوي كلا الكابلين على قطر قلب نحاسي يبلغ 0.5 مم وتقريبًا نفس التوهين الخطي، لكنهما مختلفان بشكل أساسي في التوهين العابر. لاحظ أن كابل TPPep 10x2x0.5 هو "الأنابيب العشرة" الأكثر استخدامًا للمباني السكنية. من الشكل 4، من الواضح مدى جودة الكابل المطور حديثًا في NEXT مقارنة بـ TPPep المستخدم على نطاق واسع.

من الصعب بشكل خاص الخصائص الخاصة لـ DSL، منذ متى الإرسال الرقميالعوامل التي ليست مهمة جدا ل الأنظمة التناظريةالتحويلات. وتشمل هذه الضوضاء الكمي، والتداخل النبضي والترددات الراديوية، وخسائر العودة الهيكلية. عادةً، تعمل الكابلات المصممة لأنظمة DSL التي تستخدم الإرسال المتماثل بشكل جيد على قدم المساواة في نقل حركة المرور المنبع والمصب. وفي الوقت نفسه، فإنها تجعل من الممكن تنفيذ أنظمة غير متماثلة عليها، مما يوفر النقل من المحطة إلى المشترك (المصب) مع سرعة أعلىمن المشترك إلى المحطة (المنبع).

تم تصميم أنظمة DSL في الأصل للعمل على خطوط الهاتف المثبتة بالفعل والمستخدمة. أصبح من الواضح تدريجيًا أن خطوط اتصالات المدينة تختلف بشكل لافت للنظر في خصائصها عن بعضها البعض. تختلف الكابلات المستخدمة للخطوط المحلية أيضًا بشكل كبير. أنظمة DSL بواسطة كابلات مختلفةوهم يعملون بطرق مختلفة: وفقا للبعض - جيد جدا، دون أي صعوبات، وبالنسبة للآخرين - إما بصعوبة كبيرة، أو لا تعمل على الإطلاق. في هذا الصدد، نشأت المهمة - لتوحيد الكابلات لDSL، وكذلك لتطويرها سلسلة جديدةكابلات المدينة الرقمية مصممة لـ DSL. تولى متخصصون من معهد أبحاث سيفكابيل ومعهد لينينغراد لأبحاث صناعة الاتصالات هذه المهمة وبدأوا في تطوير الكابلات الرقميةالوصول إلى النطاق العريض لـ DSL.

في الحالة العامةتنطبق المتطلبات الفنية التالية على كابلات DSL:

• يجب أن تسمح الكابلات باستخدام معدات DSL المتماثلة وغير المتماثلة باستخدام رموز CAP وDMT؛
• يجب أن تضمن الخصائص الكهربائية للكابلات الإرسال عبر زوج واحد بسرعات تتوافق مع توصيات ITU-T G992.1؛ 2؛ 3؛ 4 و5، بما في ذلك ما يصل إلى 20 ميجابت/ثانية لـ ADSL2+؛ ما يصل إلى 52 ميجابت/ثانية لـ VDSL2+، في كلا الاتجاهين؛
• شروط التوافق الكهرومغناطيسييجب أن يسمح بتشغيل أنظمة ADSL وVDSL في وضع الأسلاك المتعددة بسرعة 155.52 ميجابت/ثانية؛
• يجب أن لا يقل طول خطوط DSL عن 1500 متر؛
• عدد الأزواج في الكابل - من 2 إلى 50؛
• قطر الموصل - 0.5؛ 0.64؛ 0.9 ملم؛
• استخدام العزل الصلب والمسامي.
• يجب أن يسمح الكابل بالتركيب في مجاري الهاتف، مباشرة على الأرض، داخل المباني، وأن يكون محميًا من القوارض (إذا لزم الأمر)؛
• يجب أن يمنع تصميم الكابل الاختراق الطولي للرطوبة؛
• الخصائص الكهربائية للكابل العاصمةويجب أن تتوافق الترددات النغمية مع GOST R 51311-99.

حسنًا ، لقد انتظرت حتى انقلبت سيارة KamAZ مع الماريجوانا في شارعي... ولكي أكون أكثر دقة ، فإن مشكلة الوصول إلى الشبكة كانت تلوح في الأفق دائمًا (وأنا على الإنترنت لفترة طويلة جدًا ، ما يقرب من عشر سنوات). جلست على أجهزة المودم لفترة طويلة، ثم جاء دور الاتصال غير المتماثل عبر القمر الصناعي، والذي أشكره - لمدة ثلاث سنوات أنقذني بأفضل ما أستطيع. من المستحيل إحصاء عدد الأقمار الصناعية ومقدمي الخدمات الذين تغيروا. وكل ذلك بسبب هذا - لم يرغب مقدمو الخدمات الأشرار في تمرير الأسلاك إلى المبنى المكون من خمسة طوابق من خلال القطاع الخاص، بغض النظر عن مدى سوء الأمر. لكن الوضع تغير بشكل كبير - فقد تولى مركز الاتصالات المحلي التابع لنا، Telecom LLC، العمل الصعب المتمثل في كونه مقدم الخدمة. بعد بعض العبث (إبرام اتفاقية والدفع)، أصبح لدي مودم ADSL، وقمت بتثبيت جهاز تقسيم، وتنظيف كل شيء والبدء في الاستمتاع بالسرعة والجودة. نعم، فقط... لا تزال السرعة جيدة، لكن الجودة عانت كثيرًا - إعادة الاتصال المستمر، ونقص الإنترنت لعدة ساعات في اليوم. بالطبع، كنت أشك في أنهم هم المسؤولون مسافة طويلةإلى منزلي (حوالي 5 كم) وما يسمى " الميل الأخير» - أسلاك تمر عبر المدخل والشقة. لهذا السبب لم أضايق الدعم الفني لـ Provo. حسنًا، لم أتمكن من فعل أي شيء بخصوص المسافة، ولكن كان من الضروري أن أفعل شيئًا "الميل". بالإضافة إلى ذلك، سمعت ذات مرة أنه مع اتصال ADSL أكثر أفضل كابل- هذا زوج ملتوي. دعنا نذهب ونبحث عن الوصفات على الإنترنت. ولكن هنا المشكلة - لا توجد معلومات تقريبًا، معظمها مكتوبة من قبل أولئك الذين ليس لديهم أي فكرة عن جوهر القضية. ومع ذلك، تمكنا من جمع شيء ما، وشكلت هذه المعلومات الأساس لإعادة صياغة الخط. سأقول مقدمًا أنني تمكنت من تحقيق التأثير المتوقع، ولهذا السبب أقدم وصفة خطوة بخطوة - كما هو الحال في الظروف مسافات طويلةوتدخل خارجي قوي للحصول على الاستقرار في اتصال ADSL.

لذلك، ما سوف تحتاج:

1. إليك كابل مزدوج ملتوي غير محمي بزوجين من الأسلاك:

2. موصلات RJ-11. نعم، نعم - تمامًا كما هو الحال في سلك الهاتف.

3. كماشة العقص. تباع في أي شركة حاسوب. يقولون أن النموذج الخاص بي ليس هو الأكثر ملاءمة، ولكن بعد كيلومترات من الأسلاك المعقوفة، أشعر بالأسف بطريقة أو بأخرى لتغييرها.

ماذا يجب أن نفعل أولا؟ هذا صحيح - لتتبع من أين يأتي وأين يتم وضع "الشعرية" الهاتفية التي سنقوم بتمزيقها بقسوة. هل قمت بتتبعه؟ هل لاحظت أي مسامير يتم تركيبها في صندوق الهاتف الموجود عند المدخل؟ هذا كل شيء، دعونا نمزقه. ألاحظ أن مثل هذه "المعكرونة" هي أسوأ ما يمكن تقديمه لـ ADSL، لذا لا تبخل بها.

الآن حان الوقت لوضع "الزوج الملتوي" الخاص بنا - بعناية، محاولًا عدم تحريف السلك إلى حلقات - الإعصار لا يحب هذا. عند الضرورة، نقوم بعمل تداخل.

العملية التالية هي قطع نهاية السلك الذي يتجه نحو الكمبيوتر. نقوم بتنظيف القشرة ونقطع الزوج الأزرق من الجذر، وننهي الزوج البرتقالي بموصل. يجب أن تتناسب الأسلاك مع القنوات الوسطى للموصل، بينما تظل القنوات الخارجية مجانية. سأشرح على الفور سبب استخدام الزوج البرتقالي - ليس على الإطلاق لأنه كان مطلوبًا أو لأنه أجمل. إذا نظرت إلى الصورة، ستلاحظ أنها تحتوي على خطوة متعرجة أكبر بكثير، مما يعني مناعة أعلى للضوضاء. حتى أن بعض الخبراء يزعمون أنهم أجروا اختبارات مرتجلة لتأكيد أو دحض هذه الحقيقة. إذن فقد تأكدت الظاهرة فنستخدم الزوج البرتقالي.

نذهب إلى المدخل ونقوم بتوصيل الطرف الثاني من السلك بجهات الاتصال حيث توجد "الشعرية". كل شيء، يمكنك حبس نفسك في الشقة - لن نخرج بعد الآن.

نحن نأخذ نهاية السلك ونقوم بتوصيله بدبوس LINE الخاص بالمقسم. نقوم بتوصيل الهاتف بموصل PHONE - يجب أن تكون الإشارة موجودة. إذا لم يكن هناك، فقد ابتهجنا مبكرًا. نذهب إلى المدخل ونبحث عن صندوقنا. جهات الاتصال الصحيحة، نعيد الاتصال، تظهر إشارة في الهاتف.

كل ما تبقى هو توصيل موصلات مودم DSL والمقسم. يوجد سلك في المجموعة لهذا الغرض، لكن لا تتعجل - سنذهب بطريقتنا الخاصة مرة أخرى ونصنع سلك توصيل من "زوج ملتوي". التكنولوجيا هي نفسها المستخدمة في إنهاء كابل الإمداد. أود أن أشير إلى أنه يجب أن تكون جميع الحبال قصيرة قدر الإمكان. بدون تعصب، بالطبع، ولكن لا يزال. لذا، كابل التوصيلجاهز، نقوم بتوصيله حيث من المفترض أن يكون، والجلوس للراحة، وشرب كوب من الشاي والاستعداد لتشغيل المودم.

قم بتشغيله. تومض مصابيح LED للشبكة المحلية والطاقة والحالة. توقف مؤقتًا، ثم عاد ضوء DSL إلى الحياة. نعم!!! نفس الشيئ! فقط أكثر من ذلك بقليل، وسيضيء ضوء الإنترنت الذي طال انتظاره. تعرف علينا!

الآن، قمنا بكل ما هو ممكن لحماية أنفسنا من الفشل وساعات الانتظار المملة للإنترنت. إذا حدث شيء ما فجأة، يمكننا الآن الضغط على مقدم الخدمة، وسيكون ضميرنا مرتاحًا. وصفتي مكتوبة لأولئك الذين لديهم مشاكل واضحة مع ADSL، ولكن يُنصح أيضًا جميع مستخدمي ADSL الآخرين باستخدامها. صدقوني، سوف تتحسن السرعة والاستقرار.

كل ما تبقى هو أن أشكر الأشخاص الذين ساعدوني في إعداد اتصال ADSL. هذا:

خودون يوري إيفانوفيتش- كبير المهندسين بشركة الاتصالات ذ.م.م. شخص صبور وكفء ومتفهم للغاية.
باليكوف ألكسندر تيموفيفيتش- مدير شركة الاتصالات ذ.م.م. الشخص المسؤول عن كلامه. لقد وعدت الناس بـ ADSL - لقد أوفيت. أنا أحترمك.
ترياستسين أليكسي- عامل خط أو مجمّع، لا أعرف بالضبط ما يسمى منصبه. ساعد في القضاء على جميع أنواع المشاكل على الخط، وإيقاف تشغيل "المتوازيات"، وما إلى ذلك.

28.01.2009 ديفيد جالبروفيتش

هناك العديد من المقالات حول الوصول إلى النطاق العريض توضح بالتفصيل مبادئ التشغيل واقتصاديات وتوزيع الأنظمة، ولكن لا يتم إيلاء اهتمام كافٍ لوسيلة نقل الإشارة نفسها - الكابل. اليوم سنقوم بسد هذه الفجوة وننظر إلى الكابلات التي يتم وضعها من مركز الاتصال إلى المشترك (في "الميل الأخير").

يمكن تنفيذ الوصول السلكي عريض النطاق بثلاث طرق رئيسية: استخدام تقنية DSL عبر الشبكة تلفزيون الكابلوعبر الكابلات الضوئية، مع التوزيع عبر الإيثرنت.

كابلات DSL

لا يزال الوصول إلى DSL هو الأكثر شيوعًا. وهذا أمر مفهوم، لأنه يتم تنفيذه عبر خطوط هاتف المشتركين العادية، والتي يوجد منها حوالي مليار في جميع أنحاء العالم. يعتمد هذا الخط على الكابلات المزدوجة الملتوية، التي تم اختراعها منذ أكثر من قرن من الزمان، ولكن تم تحسينها بشكل كبير منذ ذلك الحين، على وجه الخصوص، تم توسيع نطاق التردد المرسل عدة مرات.

تم تصميم تقنيات DSL لخطوط المشتركين الحالية. يتم إنشاء هذه الخطوط على أساس كابلات الهاتف، والتي كان حجم إنتاجها كبيرًا جدًا حتى وقت قريب، وتم تصنيعها في أحدث المصانع الآلية. أحد الأنواع الشائعة من كابلات الهاتف هو TPP (هاتف مع عزل من البولي إيثيلين وغلاف من البولي إيثيلين)، GOST R 51311-99. وفقًا لـ GOST، تنتج المصانع الروسية كابلات بعدد أزواج يتراوح من 10 إلى 1200 وبموصلات نحاسية بقطر 0.4 و0.5 و0.64 ملم.

تم تصميم الكابلات للنطاق النغمي (التردد المنخفض). عند تردد 1 كيلو هرتز، يجب أن يكون توهين الاقتران بين الأزواج 70 ديسيبل على الأقل. للمزيد من ترددات عالية هذه المعلمةغير موحدة، مما يجعل التصميم صعبا الخطوط الرقمية. يعد هذا أحد أكثر أنواع الكابلات شيوعًا، ولكنه لا يلبي متطلبات DSL بشكل كامل. إن التواء الأزواج متعدد الاتجاهات المستخدم غالبًا، والذي يستخدم لزيادة كفاءة إنتاج الكابلات، بعيد عن أن يكون مثاليًا من وجهة نظر الحصانة من الضوضاء، لأنه يوفر الحد الأدنى من التداخل بين الأزواج فقط في نطاق التردد المنخفض.

ووفقاً لـ "قواعد استخدام كابلات الاتصالات ذات الموصلات المعدنية"، التي وافقت عليها وزارة الاتصالات في عام 2006، يجب أن تستوفي هذه المنتجات عدداً من المتطلبات الأخرى. أحد أهمها هو أن اعتماد التردد للتوهين، وكذلك انتشار هذا الاعتماد، يجب أن يتوافق مع متطلبات نظام النقل الذي يستخدم فيه الكبل. خصائص التأثير المتبادل: عدم التماثل السعوي، والتأثير العابر القريب، والحصانة البعيدة في نطاق تردد معين يجب أن تكون مرتبطة بمتطلبات نظام الاتصالات.

يتم لف مجموعات من أزواج الكابلات المتناظرة في قلب وفقًا لنمط معين (طبقات أو مجمعة). يجب أن تحتوي الطبقات أو المجموعات على مؤشر لوني. في الكابلات التي تحتوي على أكثر من 50 زوجًا، قد يتم توفير إمداد البناء والتركيب للأزواج. لمنع تغلغل الرطوبة وانتشارها في المساحة الحرة داخل الكابل، يتم وضع حشو مسعور - مقاوم للرطوبة، متوافق مع مواد الكابلات الأخرى ويمكن إزالته بسهولة أثناء التثبيت. يتم التأكيد الإلزامي على امتثال كابلات الاتصال للمتطلبات في شكل إعلان.

في الآونة الأخيرة، تم تطوير كابلات الوصول ذات النطاق العريض لدعم DSL. عنهم و سنتحدثأقل. يجب أن تحتوي كابلات DSL على ما يلي خصائص محددة، وهي كابلات المدينة الشائعة الاتصالات الهاتفيةليس مطابقا. وعلى وجه الخصوص، يجب أن تكون مناسبة لدعم معدات DSL المتناظرة وغير المتناظرة باستخدام رموز CAP وDMT. وفي الوقت نفسه، يوفر زوج واحد مجدول إرسالًا بسرعات مميزة للأنواع الجديدة من DSL: ما يصل إلى 24 ميجابت/ثانية لـ ADSL2+ أو ما يصل إلى 52 ميجابت/ثانية لـ VDSL2 في كلا الاتجاهين. الطول المسموح به لخطوط DSL لا يقل عن 1500 متر.

على سبيل المثال، خذ بعين الاعتبار الكابلات التي تنتجها شركة Elix-Cable لكليهما شبكات الحاسب، وللوصول إلى النطاق العريض. وهي تشبه كابلات SCS العادية، ولكن تم توسيع نطاق تطبيقها ليشمل منطقة DSL. تم تصنيف هذه الكابلات لتلبية متطلبات DSL حتى 4 ميجاهرتز. يشير الحرف "E" إلى الهياكل المحمية. على سبيل المثال، تعني العلامة التجارية MVPVE/E-5 كبل قناة من الفئة 5 مصنوع من أزواج ملتوية في غلاف من كلوريد البوليفينيل مع أزواج ملتوية محمية بشكل فردي و شاشة مشتركة. تم قياس خصائصها باستخدام جهاز AnCom A-7 من شركة Analyst-TS.

تم تطوير محلل AnCom A-7 وإنتاجه بكميات كبيرة منذ عام 2003. يتيح لك الجهاز قياس خصائص خطوط الاتصال وتحديد قابليتها للخدمة وإمكانية تنظيم DSL. وهي تطبق منهجية "xDSL/Pair Suitability"، بناءً على الوثائق الدولية والروسية. مثل الإطار التنظيمييتم استخدام توصيات ITU-T (الاتحاد الدولي للاتصالات) L.19، التي تحدد متطلبات التأثيرات العابرة بين الأزواج وتماثلها واتساقها.

المحلل هو الذي يحدد السرعة الممكنةنقل المعلومات لزوج معين حسب نوع الكابل وطوله. ويأخذ هذا في الاعتبار مناعة الضوضاء للمعدات الطرفية SHDSL وADSL2 وADSL2+، الناتجة عن المعايير الواردة في توصيات ITU-T G.99x. يحتوي الجهاز على بيانات عن خصائص الإرسال لكابلات الاتصال الروسية TPP وKSP وMKS وذلك لضمان التحكم في الزوج عن طريق المعلمات المعطاة. يتم إجراء حساب معدل نقل المعلومات وتقييم إمكانات السرعة للزوج المقاس مع مراعاة خصائص التوهين في نطاق التردد وكثافة القدرة الطيفية للتداخل.

تحتوي الكابلات متعددة الأزواج من شركة Elix-Cable على حزم، تتكون كل منها من أربعة أزواج مجدولة. يتكون كابل EKS-MVPV 25x2x0.52 الموضح في الشكل 1 من ست حزم ملتوية في قلب مشترك، مع وجود زوج آخر في وسط الأخير. التأثيرات المتبادلة بين الأزواج داخل الحزمة منخفضة جدًا (خسائر الانتقال NEXT عالية - 75-80 ديسيبل)، في حين أن NEXT بين الأزواج الموجودة في حزم مختلفة أعلى بمقدار 10 ديسيبل من داخل الحزمة، وهي 80-90 ديسيبل في نطاق الترددات ما يصل إلى 2 ميغاهيرتز. تنتج شركة Elix-Cable كابلات متعددة الأزواج - يبلغ قطر الموصلات 0.52 و0.64 ملم، ويصل عدد الأزواج إلى 100.

تعد هذه الكابلات التي تم تطويرها مؤخرًا نسبيًا أكثر ملاءمة لـ DSL من كابلات TPP شائعة الاستخدام. للمقارنة، يتم عرض خصائص التوهين العابر عند الطرف القريب (NEXT) للكابلات EKS-MVPV 25x2x0.52 وTPPep 10x2x0.5 مع موصلات 0.5 مم ونفس التوهين الخطي تقريبًا. ويمكن ملاحظة أن الحصانة ضد تداخل كابل MVPV أعلى بكثير من تلك الموجودة في كابل TPPep "المكون من عشرة أزواج" المستخدم على نطاق واسع.

غالبًا ما يطرح السؤال: كم عدد الأزواج الملتوية في كبل متعدد الأزواج التي يمكن توصيلها بأنظمة DSL؟ يتم تحديد معايير فقدان الاقتران القريب (NEXT) بين الأزواج اعتمادًا على عدد الأزواج المشاركة في كبل متعدد الأزواج. كما ترون، مع زيادة عدد الأزواج المستخدمة لخط المشترك الرقمي (DSL)، تزداد هذه المعايير ومع 10 أزواج تصل إلى 75-80 ديسيبل، اعتمادًا على الكود المستخدم. تم إجراء الحسابات في معهد لينينغراد للبحوث الصناعية للاتصالات (LONIIS)، في مختبر خطوط الاتصال الرقمية. وهي تشكل الأساس لتقدير عدد الأزواج التي يمكن من خلالها تنظيم اتصالات DSL كاملة عبر شبكة المدينة. خط هاتفيمجال الاتصالات.

أظهر تحليل معلمات التأثير الذي أجراه متخصصو LONIIS أنه في كابلات TPP المستخدمة لـ DSL، من الضروري تحديد أزواج مناسبة لتنظيم DSL بشكل خاص. بالنسبة للكابلات من شركة Elix-Cable، فإن التقييم أكثر تفاؤلاً: أي مجموعة من الأزواج تقريبًا تضمن تجاوز معيار التوافق الكهرومغناطيسي، لذا فهي مناسبة تمامًا لتنظيم DSL. وإمكانية استخدام هذه الكابلات لأنظمة النطاق العريض الأعلى هي قيد الدراسة.

يحتل نظام ADSL2plus غير المتماثل الأسرع والموحد بالفعل (ITU-T G992.5) نطاق تردد يصل إلى 2.2 ميجاهرتز. تجدر الإشارة إلى أن الأنظمة غير المتماثلة تمثل 95% من إجمالي عدد منافذ DSL، لذا فإن الغالبية العظمى من الدراسات التي فحصت كابلات DSL تغطي نطاق التردد حتى 2.2 ميجاهرتز. نقل بواسطة أزواج ملتويةعند الترددات الأعلى على مسافات طويلة لم تتم دراستها بشكل كافٍ بعد.

توفر أحدث أنظمة DSL، مثل VDSL2، التي تم توحيدها بواسطة ITU-T G993.2 في عام 2006، سرعات نقل تبلغ 100 ميجابت في الثانية عبر مسافات قصيرة. وهذا يثير التساؤل حول أي الكابلات مناسبة لنقل البيانات بهذه السرعات. تنقل كبلات SCS الإشارات بسرعة 100 ميجابت/ثانية ( إيثرنت سريع)، ولكنها توفر نطاقًا يصل إلى 100 متر، في حين أن تقنيات VDSL2 مصممة للإرسال (بنفس السرعات) على مسافة تصل إلى 300 متر، ولم يتم أخذ كابلات الهاتف (TPP وغيرها) للترددات التي تزيد عن 2-4 ميجاهرتز في الاعتبار . وبالتالي، فإن مسألة الكابلات لـ VDSL2 تتطلب بحثًا خاصًا.

بالإضافة إلى ذلك، نلاحظ أن خطط الترددات لـ VDSL2 أكثر تنوعًا من خطط الترددات لـ ADSL2+. على الأرجح، إتقان نطاق التردداتستحدث أنظمة VDSL2 تدريجيًا: الترددات الأولى تصل إلى 8 ميجا هرتز، ثم تصل إلى 12 ميجا هرتز، وفي أمريكا الشماليةهناك اتجاه نحو التوسع إلى 30 ميغاهيرتز. ستبدأ الكابلات في التحسن بالتوازي مع الارتفاع في التردد، كما كان الحال مع SCS (راجع مقال المؤلف في "مجلة حلول الشبكات/LAN" لشهر سبتمبر 2004.).

الكابلات الضوئية للشبكات الهجينة

عادةً ما يتم تصميم شبكات الألياف الهجينة المحورية (HFC) لتوفيرها خدمات ثلاثيةاللعب: التلفاز، الإنترنت، الهاتف. في العقد الماضي، تم توسيع قسم شبكة HFC المزود بالكابلات الضوئية تدريجيًا، كما تقلص القسم المزود بالكابلات المحورية بنفس القدر (انظر). عادة ما يتم وضع الكابلات الضوئية من الرأس إلى العقدة الضوئية الإلكترونية، ومن هناك الكابلات المحورية. واليوم يحاولون توصيل البصريات مباشرة إلى المبنى، ومن خلالها يقومون بتوزيع الإشارة باستخدام كابل متحد المحور (، الجزء الأيمن). يتم تنفيذ الأسلاك في جميع أنحاء المبنى باستخدام الكابلات المحورية، وفقط في بعض الحالات النادرة يتم تنفيذها باستخدام الكابلات الضوئية. أولاً، سننظر إلى الكابلات الضوئية HFC، وبعد ذلك سنركز على الكابلات الخاصة بالتوزيع المنزلي وشبكات المشتركين.

يمكن أن تكون الألياف الضوئية أحادية الوضع أو متعددة الأوضاع. على الخطوط الرئيسيةيتم استخدام فقط تلك ذات الوضع الواحد التي تتوافق مع توصيات ITU-T G.652 وG.655. الألياف الأكثر استخدامًا هي تلك التي تلبي توصية G.652، والتي تتميز بـ الميزات التالية: تم تحسينها للأطوال الموجية في المنطقة 1260-1360 نانومتر، مع عدم وجود أطوال موجية للتشتت والقطع تقع ضمن هذا النطاق. يُنصح باستخدام الألياف المصنعة وفقًا لتوصية G.655 بشأن خطوط الاتصال مع DWDM (تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف). وهي تختلف في المقام الأول من حيث أنها مُحسّنة للأطوال الموجية 1530-1565 نانومتر. في بعض الأحيان يكون من المفيد استخدام كلا النوعين من الألياف في وقت واحد، ومن ثم يتم استخدام ألياف G.655 للسرعات العالية الأنظمة البصريةالنقل والألياف القياسية G.652 - في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية التوزيعية.

للتركيب في المساحات الصغيرة ذات المساحة المحدودة مساحة فارغةألياف بصرية ذات نصف قطر انحناء منخفض، تم وصفها مؤخرًا المعيار المقبول G.657. تتضمن الفئة (أ) أليافًا يبلغ نصف قطر انحناءها المسموح به 20 مم؛ فهي متوافقة مع الإصدارات السابقة مع معيار G.652D. تشير الفئة B إلى الألياف التي يبلغ نصف قطر انحناءها 15 مم فقط، ولكنها غير متوافقة مع ألياف G.652D. يتسبب هذا الظرف في حدوث خسائر كبيرة عند نقطة ربط ألياف G.652D وG.657B، لذا لا يوصى بربطها.

تعد الألياف متعددة الأوضاع أكثر تكلفة بكثير من الألياف أحادية الوضع. مجال التطبيق الرئيسي الخاص بهم هو الشبكات المحلية(SKS). بالنسبة لـ SCS، يعد استخدام الألياف متعددة الأوضاع جنبًا إلى جنب مع المكونات الكهربائية الضوئية مفيدًا لأنها أرخص من تلك المقدمة للأنظمة أحادية الوضع. تُستخدم الألياف المتدرجة 50/125 ميكرومتر (قطر النواة 50 ميكرومتر، والكسوة الضوئية 125 ميكرومتر)، وكذلك الألياف المتدرجة 62.5/125 ميكرومتر كألياف متعددة الأوضاع.

الكابلات الضوئيةيتم إصدارها ل ظروف مختلفةالتركيب والتركيب، وبالتالي فهي تختلف في الغرض وعناصر التصميم التي توفر الحماية من التعرض بيئة. وفقا لخصائصها، يتم تقسيم الكابلات الضوئية إلى خطية (للتثبيت الخارجي) وكائن (للتثبيت داخل المباني).

على خطوط بصريةتستخدم شبكات الاتصالات الروسية العديد من أنواع الكابلات المختلفة. وكمثال آخر، فكر في منتجات مصنع سارانسكابيل-أوبتيكا. غالبًا ما يتكون قلب الكابل من أنابيب تلتف حول عنصر قوة مركزي (انظر الشكل 4). هذا الأخير إما عبارة عن قضيب من الألياف الزجاجية أو سلك أو كابل فولاذي مطلي بطبقة بوليمر. تحتوي الوحدة الواحدة على ما يصل إلى 12 أليافًا، و الحد الأقصى للمبلغالألياف 144 (12 وحدة).

يُفضل استخدام عنصر الطاقة المصنوع من الألياف الزجاجية نظرًا للحماية الكهرومغناطيسية الأفضل لمثل هذا التصميم، على الرغم من أنه أكثر تكلفة من عنصر الطاقة الفولاذي. ولهذا السبب، فإن بعض الشركات التي تنتج الكابلات الضوئية لا تنتج منتجات من الفولاذ على الإطلاق.

في بعض الأحيان يحتوي القلب على وحدة واحدة فقط - أنبوب ذو قطر كبير يحتوي على 12 أو 24 أو 48 أليافًا ضوئية. لا يحتوي قلب هذا الكابل على عناصر طاقة. تتمثل المزايا الرئيسية للكابل أحادي الوحدة في قطره الأصغر مقارنةً بالتصميم متعدد الوحدات والتكلفة الأقل (انظر).

تتم حماية الكابلات الضوئية الخارجية من اختراق الرطوبة عن طريق ملء التجاويف الأساسية بمادة مانعة للتسرب. يستخدم عدد من الكابلات الضوئية مواد مانعة للماء أو مساحيق مانعة للماء بدلاً من الحشوات الكارهة للماء، والتي تكون أكثر تكلفة من المواد المانعة للتسرب الكارهة للماء. كقاعدة عامة، تحتوي الكابلات الضوئية أيضًا على أغلفة واقية من البوليمر أعلى النوى. إذا كانت ظروف التشغيل تتطلب أن تكون الكابلات في الماء، فسيتم تقليل الانتشار العرضي للرطوبة باستخدام حاجز مصنوع من طبقة معدنية، مصنوع هيكليًا على شكل غلاف معدني من البولي إيثيلين.

يتم وضع الكابلات الضوئية في قنوات الكابلات أو الأنابيب البلاستيكية الواقية، ويتم وضعها مباشرة في الأرض أو تعليقها بين الدعامات أو المباني. عند وضع قنوات الكابلات، يتم استخدام الكابلات ذات التصميم الأبسط. غلاف البوليمر الفولاذي يحمي من القوارض. إذا تم وضع الكابل في الأنفاق أو المجمعات، فمن أجل زيادة السلامة من الحرائق، يتم تصنيع الغلاف من تركيبات مثبطات اللهب. تم تجهيز الكابل الموجود في الأرض بغطاء مدرع مصنوع من أسلاك الفولاذ المجلفنة (انظر). في هذه الحالة، هناك حاجة إلى الحماية من العواصف الرعدية، وكذلك التأثيرات الكهرومغناطيسية الأخرى - من تأثير خطوط الكهرباء والسكك الحديدية المكهربة ومحطات الراديو الكبيرة. يسهل الدرع تحديد موقع الكابل التالف.

هناك نوع منفصل من الكابلات الضوئية وهو منتجات ذاتية الدعم. يتم استخدامها للتعليق على دعامات خطوط الاتصال، وخطوط الكهرباء، وشبكات الاتصال بالسكك الحديدية، وما إلى ذلك. عادة ما تكون ذاتية الدعم الكابلات البصريةعازل بالكامل، مع عناصر طاقة على شكل طبقة من خيوط الأراميد تحت غلاف واقي. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنتاج كابلات ذاتية الدعم مع كابل فولاذي محيطي في غلاف بوليمر، على شكل الرقم 8، ويتم تعليقها على دعامات بواسطة عنصر تعليق - كابل فولاذي أو قضيب من الألياف الزجاجية (الشكل 6). لا يتم استخدام الكابلات الفولاذية للتعليق على دعامات خطوط نقل الطاقة أو شبكات الاتصال بالسكك الحديدية.

ل الكابلات الضوئية داخل المنشأةيتم فرض متطلبات أكثر تساهلاً من حيث المناخ والميكانيكا مقارنة بالكابلات الخارجية. في الوقت نفسه، يجب أن يكون لديهم قذيفة مثبطات اللهب - مصنوعة من LSZH (مركب منخفض التدخين، لا يحتوي على الهالوجينات). لا تحتوي الكابلات الداخلية عادة على مادة مانعة للتسرب أو أي مادة حشو أخرى كارهة للماء، حيث لا يشترط أن تكون مقاومة للرطوبة. لتجنب إتلاف مثل هذا الكابل، يتم استخدام مخزن مؤقت مصنوع من خيوط الأراميد () عند سحبه.

الكابلات المعدنية للشبكات المنزلية

يتم تنفيذ الأسلاك الرئيسية في جميع أنحاء المبنى باستخدام الكابلات المعدنية (انظر). من غير المرجح أن يتغير هذا الوضع في المستقبل القريب، لذلك دعونا نلقي نظرة فاحصة على الكابلات المعدنية للأسلاك الداخلية.

الكابلات المحورية.وقد سبق أن تمت مناقشة منتجات أجنبية مماثلة في مقالات المؤلف (انظر، على سبيل المثال، عدد أغسطس 2005 وعدد يناير 2006. "مجلة حلول الشبكات/LAN")، سنركز هنا على الكابلات المنتجة في روسيا. على مدار السنوات العشر إلى الخمس عشرة الماضية، حدثت تغييرات مهمة: فبدلاً من الكابلات ذات الموصلات النحاسية، بدأ إنتاج المنتجات ذات الموصل الخارجي المصنوع من رقائق الألومنيوم. كانت هناك أيضًا ابتكارات في تصميم العزل: فالكابلات المحورية الحديثة معزولة بمادة البولي إيثيلين المسامية مع الرغوة المادية.

ما سبق يرجع إلى الظروف التالية. بادئ ذي بدء، هذه الكابلات أخف وزنا وأرخص. على الرغم من أن الخسائر فيها أعلى قليلاً من تلك الموجودة في الكابلات ذات الشاشات النحاسية، إلا أن الألومنيوم يتم استخدامه على نطاق أوسع. بفضل التقدم المحرز في مجال معدات التضخيم، يمكن تعويض الزيادة في الخسائر بسهولة تامة. آخر ميزة مهمة- أقل جاذبية للسرقات التي السنوات الاخيرةأصبحت حرفيا آفة لشبكات الاتصالات. وأخيرًا، من السهل تطبيق رقائق الألومنيوم على عزل الكابلات وتلتصق بها بقوة أكبر، مما يؤدي إلى حماية عرضية من الرطوبة لمسار التردد اللاسلكي.

تقدم العديد من المصانع الروسية كابلات مماثلة. على سبيل المثال، نقدم منتجات من مصنع Kirskabel، الذي ينتج الكابلات لشبكات التوزيع والمشتركين الأكثر انتشارًا. عام السمات المميزة(انظر الشكل 9) معزولة من البولي إيثيلين المسامي مع رغوة الغاز وموصل خارجي مصنوع من شريط الألومنيوم والبوليمر. منتجات هذا النبات لديها مستوى منخفضالخسائر المباشرة والعائدة ومقاومة الرطوبة العالية وخصائص الأداء الجيدة. مقاومة مميزة الكابلات المحوريةيساوي 75±3 أوم؛ خسائر العودة عند الترددات من 470 إلى 1000 ميجاهرتز هي 18-20 ديسيبل. بين الطوابق منتجات من نوع RG11 ( المقياس الأمريكي)، وكمشترك - مثل RG6.

في الآونة الأخيرة، نشرت اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) معايير الكابلات لأنظمة الكيبل التلفزيوني: 61196-5 (مواصفات المجموعة) و61196-5-1 (المواصفات الخاصة).

الكابلات المتناظرة.يتم مد كابل ضوئي، كما ذكر أعلاه، من مركز الاتصالات إلى مجموعة من المنازل أو مبنى فردي (انظر). في النهاية، يتم تركيب محول كهربائي بصري (محول الوسائط) ومفتاح يتم من خلاله توصيل الأسلاك في جميع أنحاء المنزل باستخدام كابل متوازن(سم. ). بهذه الطريقة يتم تشكيلها شبكة إيثرنت، مما يسمح بتوزيع المعلومات.

تم وصف الكابل ذو الأربعة أزواج، وهو المكون الأساسي لـ SCS، في العديد من المقالات ويتم إنتاجه بواسطة عدد من مصانع الكابلات في روسيا، بما في ذلك شركات Elix-Cable وKirskabel وSaranskkabel المذكورة أعلاه (انظر الشكل 10). هذه المنتجات متشابهة وتتوافق عادةً مع الفئة 5e أو 6، وتختلف فقط في جودة المواد ودقة التصنيع. تفتقر بعض التعديلات إلى شاشة (UTP) أو درع. تم تصميم الكابلات لوضعها في قنوات الكابلات، في الداخل، لتعليقها على الدعامات أو بين المنازل. تصنع الأصداف من البولي إيثيلين (الأسود) المثبت للضوء، والبولي فينيل كلورايد ومركب ينبعث منه القليل من الدخان في حالة نشوب حريق ولا يحتوي على الهالوجينات (LSZH). يُسمح في عدد من الكائنات باستخدام الأصداف من LSZH فقط.

جزء من شبكة ألياف محورية هجينة (HFC) مع ثلاثة خيارات للوصول إلى الإنترنت (PU - العقدة الأساسية، VU - وحدة إلكترونية بصرية ثانوية).

كابل ضوئي لوضعه في خندق أو مباشرة على الأرض.

كابل ضوئي في الموقع مزود بمخزن مؤقت مصنوع من خيوط الأراميد.

شبكة منزلية ذات أسلاك محورية ومتماثلة.