Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №8 - Журнал «Домашняя лаборатория»

показана на рис. 9.9. Программируемый характер архитектуры DSP позволяет строить на их базе гибкие системы, реализующие алгоритмы кодирования речи в дополнение к базовым функциональным возможностям телефонии.

ADSP-2188M — представитель семейства 218х, обладающего самой высокой степенью интеграции (более 2 Мбит внутрикристальной SRAM). Высокий уровень интеграции в сочетании с высокой производительностью (75 MIPS) позволяет поддерживать до шести голосовых каналов на каждый сигнальный процессор (в зависимости от выбранного кодера).

Асимметричные цифровые линии стандарта ADSL

Благодаря росту популярности во всем мире сети Интернет, ее пользовательский трафик характеризуется высоким уровнем загрузки. В исследовании, недавно проведенном "Уолл-Стрит джорнал", сообщается о 58 миллионах пользователей сети Интернет только в Соединенных Штатах и Канаде. Исследовательские фирмы предсказывают дальнейший рост пользовательского трафика, так как все больше людей приобретают компьютеры и используют Интернет для бизнеса, научных и развлекательных целей.

Если не принимать мер по усовершенствованию путей доступа в Интернет, то, в конечном итоге, рост пользовательского трафика приведет к превышению пропускной способности телефонных сетей общего пользования (PSTN). Пользователям Интернета приходится тратить много времени даже на загрузку простых текстовых Веб-страниц, особенно с 8:00 до 18:00 часов в рабочие дни, когда количество вызовов и трафик максимальны. Проблема существенно усугубляется при просмотре сложных графических сайтовы, загрузке новых видеоклипов и музыкальных файлов или пользовании другими типами мультимедиауслуг, доступных через Интернет.

Традиционные аналоговые модемы и технология коммутации потоков по телефонным линиям уже не удовлетворяют сегодняшним требованиям. Если предположить, что в сети практически отсутствуют задержки, то загрузка 10-мегабайтного четырехминутного аудио/видеофайла занимает приблизительно 95 минут при использовании аналогового модема со скоростью связи 14,4 Кбит/с, 45 минут при использовании 28,8 Кбит/с модема и 25 минут при использовании 56 Кбит/с модема. Длительные сеансы обмена данными связывают телефонные системы, первоначально разработанные для коротких (трехминутных) голосовых сообщений, и коммутаторы, рассчитанные на девятиминутное соединение линий в часы пик. Часто ли Вам приходится пользоваться Интернетом в течение 10 минут или меньше? Одним из выходов из сложившейся ситуации является использование технологии ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия).

ADSL представляет собой новую технологию высокоскоростной цифровой коммутации и маршрутизации и обработки сигналов. Внедрение этой технологии обещает привести к устранению узких мест обычных сетей и к обеспечению достаточной пропускной способности линии. Впервые разработанная еще в 1994 году, технология ADSL предоставляет огромную пропускную способность, необходимую для интерактивных игр, мультимедиа-сервиса и услуг video-on-demand. Эти области применения, наряду с видеоконференциями, системами дистанционного обучения и интерактивными магазинами, являются одними из самых быстроразвивающихся. Поскольку люди во всем мире все больше и больше привлекают для электронной коммерции средства Интернета, потребность в высокоскоростном доступе к ресурсам сети становится все более насущной проблемой.

ADSL может передавать данные по обычным телефонным линиям почти 200 раз быстрее, чем самые современные модемы, и в 90 раз быстрее, чем системы ISDN. Проведенные ранее по всему миру испытания и тесты дали многообещающие результаты. В то время как GTE и другие крупные телефонные компании начинают развертывать ADSL-системы в некоторых регионах США и за границей, другие стремятся сразу использовать оборудование на базе ADSL как системный стандарт и в 1999 году и начинают массовое производство модемов.

Учитывая техническую сложность систем ADSL, фирм-производителей микросхем для подобных систем можно пересчитать по пальцам. Analog Devices — одна из таких компаний, к тому же являющаяся пионером в этой области, изготовившим первый полнофункциональный комплект ADSL еще в 1997 году. Сторонники стандарта ADSL по достоинству оценили высокую скорость микросхемы AD20msp910 и ее возможности.

Вскоре усовершенствованная технология обработки многотоновых дискретных сигналов (DMT), использованная в AD20msp910, была одобрена наиболее влиятельными международными комитетами промышленных стандартов (ANSI, ETSI и ITU). Сегодня Analog Devices гордится наличием первого промышленного решения на основе этого стандарта, самой большой клиентской базой и самым большим на сегодняшний день количеством внедрений компонентов в аппаратуру по сравнению с другими производителями электронных компонентов.

ADSL привлекательна по следующим причинам:

• Высокая скорость ADSL. Видеоклип размера 10 МБ, для загрузки которого необходимо 90 минут при использовании обычного модема, с помощью модема ADSL будет загружен за 10 секунд. Сверхскоростные ADSL-модемы могут передать данные со скоростью 8 мегабит в секунду.

• Легкость установки ADSL. Используются существующие телефонные линии на основе медной витой пары от центральной коммутационной станции до дома или офиса абонента. Практически не требуется никакой модернизации каналов связи.

• Рентабельность ADSL. Переход на новый стандарт не требует существенной перестройки существующей инфраструктуры телефонной сети.

• Жизнеспособность ADSL. Отсутствуют трудности, которые привели бы к остановке внедрения быстродействующих волоконных сетей в домашний обиход (такие как высокая стоимость и сложность прокладки). ADSL работает с существующими телефонными сетями общего пользования (POTS). Высокоскоростной обмен данными может происходить одновременно с телефонными вызовами и передачей факсимильных сообщений.

В отличие от других технологий высокоскоростной передачи данных, ADSL не требует замены проводов на участке сети между абонентом и коммутационной станцией. Хотя длина этого участка обычно не превышает 3,5–5,5 км, тем не менее возможность работы с традиционной медной витой парой является весьма выгодной. Но организация ADSL требует установки нового оборудования на центральные коммутационные станции. Однако технология, используемая для переоборудования коммутационных станций, широко распространена в модемах персональных компьютеров и в домашних блокираторах, что обеспечивает "взаимопонимание" используемого оборудования. Упрощенная блок-схема ADSL-системы показана на рис. 9.10.

Использование сложных методов обработки цифрового сигнала позволяет ADSL-модемам передавать поток данных с максимально возможной для медных проводников скоростью, полностью используя доступный частотный диапазон канала связи. Как уже отмечалось выше, канал телефонной сети имеет полосу частот 4 кГц, но полоса в 4 кГц предназначена только для аналоговой голосовой передачи. При использовании ADSL физическая связь между домом и местной коммутационной станцией (LEC) осуществляется по обычному медному проводу на несущей 1 МГц.

ADSL использует часть диапазона, не применяемого для голосовой связи. По существу, это позволяет разделить полосу 1 МГц на три информационных канала: один быстродействующий входящий канал, один дуплексный (upstream/downstream) канал со средней скоростью передачи, и один обычный голосовой канал. (Нисходящий (downstream) поток данных направлен от телефонной станции к клиенту, а исходящий (upstream) — от клиента к станции).

В дополнение к обеспечению высокой пропускной способности, ADSL сохраняет возможность использования жизненно важных при чрезвычайных ситуациях голосовых каналов. Наличие трех независимых каналов позволяет абонентам посылать электронную почту, загружать видеофайл и говорить по телефону в одно и то же время. С помощью такого телекоммуникационного оборудования можно организовать доступ к локальной корпоративной сети и одновременно проводить видеоконференцию с клиентом. Фактически, ADSL обеспечивает достаточную