비대칭 디지털 가입자 회선
Asymmetric digital subscriber line |
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Asymmetric Digital Subscriber Line(ADSL; 비대칭 디지털 가입자선)은 Digital Subscriber Line(DSL; 디지털 가입자선) 테크놀로지의 일종으로 기존의 음성 대역 모뎀보다 구리 전화선을 통한 데이터 전송을 고속화할 수 있는 데이터 통신 기술입니다.ADSL은 일반적인 Symmetric Digital Subscriber Line(SDSL; 대칭 디지털 가입자선)과는 다릅니다.ADSL에서는 대역폭과 비트환율이 비대칭이라고 합니다.즉, 역방향(업스트림)보다 고객의 구내(다운스트림)를 향해서 커집니다.공급자는 일반적으로 ADSL을 주로 인터넷에서 콘텐츠를 다운로드하기 위한 인터넷 액세스 서비스로 마케팅하지만 다른 사람이 액세스하는 콘텐츠를 제공하기 위한 서비스는 아닙니다.
개요
ADSL은 음성 [1]전화 통화에서 사용되는 대역 위의 스펙트럼을 사용하여 동작합니다.흔히 스플리터라고 불리는 DSL 필터에서는 주파수 대역이 분리되기 때문에 ADSL 서비스와 전화 콜 모두에1개의 전화 회선을 동시에 사용할 수 있습니다.ADSL은 일반적으로 전화 교환기에서 가까운 거리(마지막 마일)에만 설치되어 있습니다.일반적으로 4km(2mi)[2] 미만입니다만, 원래의 배선 게이지에 의해서 한층 더 배분이 가능하게[clarification needed] 되면, 8km(5mi)를 넘는다고 알려져 있습니다.
전화교환기에서 회선은 일반적으로 Digital Subscriber Line Access Multiplexer(DSLAM; 디지털 가입자선 액세스 멀티플렉서)로 종단되며, 여기서 다른 주파수 스플리터가 기존의 전화 네트워크의 음성 대역 신호를 분리한다.ADSL에 의해 전송되는 데이터는 일반적으로 전화 회사의 데이터 네트워크를 통해 라우팅되고 최종적으로 기존의 인터넷 프로토콜 네트워크에 도달합니다.
ADSL이 많은 장소에서 홈 유저에게 가장 일반적인 타입으로 제공되는 이유는 기술적 이유와 마케팅 이유 모두 있습니다.기술적인 측면에서는 DSLAM 엔드(많은 로컬루프로부터의 와이어가 서로 근접한 곳)에서 고객의 구내보다 다른 회선으로부터의 크로스톡이 많을 가능성이 있습니다.따라서 업로드 신호는 로컬루프의 가장 노이즈가 심한 부분에서 가장 약하지만 다운로드 신호는 로컬루프의 가장 노이즈가 심한 부분에서 가장 강합니다.따라서 DSLAM이 고객 측 모뎀보다 높은 비트환율로 전송되도록 하는 것이 기술적으로 타당합니다.실제로 일반 가정 사용자는 더 빠른 다운로드 속도를 선호하기 때문에 전화 회사들은 필요에 따라 ADSL을 선택하였습니다.
비대칭 접속의 마케팅 이유는 첫째, 대부분의 인터넷트래픽 사용자는 다운로드보다 업로드에 필요한 데이터가 적기 때문입니다.예를 들어 일반 웹브라우징에서는 사용자가 다수의 웹 사이트를 방문하여 사이트에서 웹 페이지, 이미지, 텍스트, 사운드 파일 등을 구성하는 데이터를 다운로드해야 하지만 업로드되는 데이터는 다운로드된 데이터의 수신을 확인하는 데 사용되는 데이터뿐이기 때문에 업로드되는 데이터는 소량뿐입니다.일반적인 TCP 접속) 또는 사용자가 폼 등에 입력한 데이터.이것은 인터넷 서비스 제공자들이 웹사이트를 호스팅하는 상업적인 사용자들을 겨냥하여 더 비싼 서비스를 제공할 수 있는 정당성을 제공하므로, 그들은 다운로드 받은 만큼의 데이터를 업로드 할 수 있는 서비스를 필요로 한다.파일 공유 애플리케이션은 이 상황에서 명백한 예외입니다.둘째, 인터넷 서비스 공급자는 백본 접속의 과부하를 피하기 위해 전통적으로 파일 공유와 같은 많은 업로드를 생성하는 사용을 제한하려고 노력해왔다.
작동
현재 대부분의 ADSL 통신은 전이중입니다.전이중 ADSL 통신은 보통 Frequency-Division Duplex(FDD; 주파수 분할 듀플렉스), Echo-Canceling Duplex(ECD; 에코 캔슬링 듀플렉스) 또는 Time-Division Duplex(TDD; 시분할 듀플렉스) 중 하나에 의해 회선 쌍으로 실현됩니다.FDD는 업스트림과 다운스트림의 2개의 다른 주파수 대역을 사용합니다.업스트림 대역은 최종 사용자로부터 전화 센트럴오피스로의 통신에 사용됩니다.다운스트림 대역은 중앙 사무실에서 최종 사용자로의 통신에 사용됩니다.
일반적으로 배치된 ADSL over POTS(Annex A)에서는 업스트림 통신에는 26.075kHz ~137.825kHz 대역이 사용되며 다운스트림 통신에는 138~1104kHz 대역이 사용됩니다.일반적인 DMT 방식에서는 각 채널이 4.3125kHz의 더 작은 주파수 채널로 더욱 분할됩니다.이러한 주파수 채널을 빈이라고 부르기도 합니다.전송 품질과 속도를 최적화하기 위한 초기 훈련 중에 ADSL 모뎀은 각 빈을 테스트하여 각 빈의 주파수에서 신호 대 잡음비를 결정합니다.전화 교환기와의 거리, 케이블 특성, AM 라디오 방송국으로부터의 간섭, 모뎀 위치에서의 로컬 간섭 및 전기적 노이즈는 특정 주파수에서의 신호 대 잡음비에 악영향을 미칠 수 있습니다.신호 대 잡음비가 저하된 주파수의 빈은 낮은 throughput 레이트로 사용되거나 전혀 사용되지 않습니다.이것에 의해, 최대 링크 캐퍼시티는 감소합니다만, 모뎀은 적절한 접속을 유지할 수 있습니다.DSL 모뎀은 각 빈(bin당 비트 수)을 이용하는 방법을 계획합니다.Signal-to-Noise Ratio(SNR; 신호 대 잡음비)가 양호한 빈은 각 메인 클럭 사이클에서 더 많은 수의 가능한 부호화 값(더 많은 데이터 비트에 해당)에서 선택된 신호를 전송하도록 선택됩니다.노이즈가 있는 경우, 수신측이 의도한 것을 잘못 디코딩 할 가능성이 있는 경우는, 그 수가 너무 커서는 안 됩니다.노이즈가 많은 빈은 가능한 4가지 패턴 중 하나만, 또는 ADSL2+의 경우 빈당 1비트만 전송해야 하며 노이즈가 많은 빈은 전혀 사용되지 않습니다.빈에서 들리는 주파수와 노이즈의 패턴이 변화하면 DSL 모뎀은 "bitswap"이라고 불리는 프로세스에서 빈당 비트 할당을 변경할 수 있습니다.이 프로세스에서는 노이즈가 심해진 빈은 더 적은 비트만 전송하도록 요구되며 다른 채널은 더 큰 부하가 부여되도록 선택됩니다.
따라서 DSL 모뎀이 보고하는 데이터 전송 용량은 모든 빈의 비트/빈 할당 합계에 의해 결정됩니다.신호 대 잡음비가 높고 사용 중인 빈이 많을수록 총 링크 용량이 커지지만 신호 대 잡음비가 낮거나 사용되는 빈이 적을수록 링크 용량이 낮아집니다.비트/빈의 합계로부터 도출된 최대 용량의 합계는 DSL 모뎀에 의해 보고되며 동기 레이트라고 불리기도 합니다.이는 항상 오해를 불러일으킬 수 있습니다.프로토콜 오버헤드라고 불리는 추가 데이터가 전송되기 때문에 사용자 데이터 전송 속도의 진정한 최대 링크 용량은 상당히 낮습니다.이는 PPPoA 접속의 경우 최대 84~87%의 수치를 줄이는 것이 일반적입니다.또, 일부의 ISP는, 교환기 이외의 네트워크에서의 최대 전송 레이트를 제한하는 트래픽 정책을 가지고 있습니다.또, 인터넷상의 트래픽 폭주, 서버의 과부하, 및 고객의 컴퓨터의 저속화, 또는 비효율성에 의해서, 모두 달성 가능한 최대 전송 레이트를 밑돌 가능성이 있습니다.무선 액세스 포인트를 사용하면 무선 신호의 품질이 낮거나 불안정해도 실제 속도가 저하되거나 변동될 수 있습니다.
고정 레이트 모드에서는 동기 레이트는 오퍼레이터에 의해 미리 정의되며 DSL 모뎀은 각 [3]빈에서 거의 동일한 에러 레이트를 생성하는 비트/빈 할당을 선택합니다.가변 레이트 모드에서는 비트/빈(bits-per-bin)이 선택되어 동기 레이트를 최대화할 수 있습니다.단, 허용 가능한 에러 [3]리스크가 있습니다.이러한 선택은 모뎀이 빈마다 할당하는 비트의 수가 가능한 한 적은지, 접속 속도가 느린지, 또는 빈마다 더 많은 비트의 할당이 선택되는지를 선택할 수 있습니다.이 경우 미래의 신호 대 잡음비가 저하될 경우 오류의 위험이 더 커집니다.선택한 bits-per-bin 할당이 너무 높아 더 큰 노이즈를 처리할 수 없습니다.이러한 보수성은 미래의 노이즈 증가에 대한 보호책으로 빈당 비트 수를 줄이는 선택을 수반하며 신호 대 잡음 비율 마진 또는 SNR 마진으로 보고됩니다.
전화 교환기는 처음 접속할 때 고객의 DSL 모뎀에 권장 SNR 마진을 나타낼 수 있으며 모뎀은 그에 따라 비트/빈 할당 계획을 세울 수 있습니다.SNR 마진이 높으면 최대 스루풋이 감소하지만 접속의 신뢰성과 안정성이 향상됩니다.SNR 마진이 낮으면 노이즈 레벨이 크게 증가하지 않는 한 고속을 의미합니다.그렇지 않으면 접속을 드롭하고 재네고시에이트(재동기)해야 합니다.ADSL2+는 이러한 상황에 보다 잘 대응할 수 있으며, 심리스 레이트어댑션(SRA)이라고 불리는 기능을 제공합니다.이 기능은 통신 중단을 줄이면서 총 링크 용량의 변화에 대응할 수 있습니다.
벤더는, 표준의 독자적인 확장으로서 보다 높은 주파수의 사용을 서포트하는 경우가 있습니다.단, 이를 위해서는 회선 양단에서 벤더 제공 기기를 일치시켜야 합니다.또, 같은 번들내의 다른 회선에 영향을 주는 크로스 토크 문제가 발생할 가능성이 있습니다.
사용 가능한 채널의 수와 ADSL 접속의 throughput capacity 사이에는 직접적인 관계가 있습니다.채널당 정확한 데이터 용량은 사용되는 변조 방법에 따라 달라집니다.
ADSL은 처음에 CAP와 DMT의 2가지 버전(VDSL과 유사)으로 존재했습니다.CAP는 1996년까지 ADSL 도입의 사실상의 표준으로 당시 ADSL 설치의 90%에 도입되었습니다.단, DMT는 최초의 ITU-T ADSL 규격인 G.992.1과 G.992.2(각각 G.dmt와 G.lite라고도 불립니다)로 선택되었습니다.따라서 ADSL의 최신 설치는 모두 DMT 변조 방식을 기반으로 합니다.
인터리빙 및 패스트패스
ISP(다만, 디폴트인[4] 오스트레일리아 이외에서는 유저는 거의 없다)에서는, 전화 회선의 버스트 노이즈의 영향에 대응하기 위해서 패킷의 인터리빙을 사용할 수 있습니다.인터리브 행은 보통 8~64의 깊이를 가지며, 전송되기 전에 축적되는 리드-솔로몬 코드 워드의 수를 나타냅니다.이 모든 것을 함께 송신할 수 있기 때문에, 전송 에러 정정 코드의 복원력을 높일 수 있습니다.인터리빙은 모든 패킷을 먼저 수집(또는 빈 패킷으로 대체)해야 하고 전송에 시간이 걸리기 때문에 지연이 증가합니다.8 프레임 인터리빙에서는 라운드 트립 시간이 5밀리초 증가하며, 64 딥 인터리빙에서는 25밀리초가 추가됩니다.다른 가능한 깊이는 16과 32입니다.
'패스트 패스' 접속의 인터리빙 깊이는 1 입니다.즉, 한 번에1 개의 패킷이 송신됩니다.이것은, 통상, 10 ms 내외의 짧은 레이텐시(인터리빙이 추가되어 인터리빙보다 크지 않습니다)이지만, 노이즈의 버스트에 의해서 패킷 전체가 삭제되어 재발송신이 필요하게 되기 때문에, 에러가 발생하기 쉽습니다.큰 인터리브 패킷의 이러한 버스트는 패킷의 일부만 공백으로 하고 나머지 패킷의 오류 정정 정보로부터 회복할 수 있습니다.「패스트 패스」접속에서는, 각 패킷의 재시도 시간이 많이 걸리기 때문에, 부실한 회선에서는 레이텐시가 매우 높아집니다.
설치 문제
기존의 Plain Old Telephone Service(POTS; 플레인 올드 전화 서비스) 전화 회선상의 ADSL 배치에서는 DSL이 회선에 접속되어 있는 기존 기기와의 상호작용이 좋지 않은 주파수 대역 내에 있기 때문에 문제가 발생합니다.따라서 DSL, 음성 서비스 및 회선에 대한 기타 접속(침입자 알람 등) 간의 간섭을 피하기 위해 고객의 구내에 적절한 주파수 필터를 설치해야 합니다.이것은 음성 서비스에 바람직하고 신뢰성 높은 ADSL 접속에 필수적입니다.
DSL의 초기 설치에서는 기술자가 구내를 방문해야 했습니다.스플리터 또는 마이크로필터가 분계점 근처에 설치되어 전용 데이터선이 설치되었습니다.이렇게 하면 DSL 신호는 가능한 한 센트럴오피스에 가깝게 분리되며 고객의 구내에서는 감쇠되지 않습니다.그러나 이 절차에서는 비용이 많이 들고 기술자가 설치를 수행할 때까지 기다려야 한다는 고객 불만이 제기되는 문제가 발생했습니다.그래서 많은 DSL 프로바이더들은 "셀프 인스톨" 옵션을 제공하기 시작했습니다.이 옵션에서는 프로바이더가 고객에게 장비와 지침을 제공합니다.경계점에서 DSL 신호를 분리하는 대신, DSL 신호는 음성용 로우패스필터와 데이터용 하이패스필터를 사용하여 각 전화기의 콘센트에서 필터링됩니다.보통 마이크로필터로 알려져 있습니다.이 마이크로 필터는, 최종 유저가 임의의 전화 잭에 접속할 수 있습니다.고객의 구내에서 배선할 필요는 없습니다.
일반적으로 마이크로 필터는 저역 통과 필터일 뿐이기 때문에 그 이외의 필터는 저주파(음성 신호)만 통과할 수 있습니다.데이터 부분에서는 DSL 신호에서 데이터를 추출하는 디지털 디바이스 자체가 저주파를 필터링하기 때문에 마이크로필터를 사용하지 않는다.ADSL 신호를 포함한 고주파수가 전화 단말기의 노이즈로서 「들리다」가 되어, 팩스, 데이터 폰, 모뎀의 서비스에 영향을 주고, 그 성능이 저하되는 일이 자주 있습니다.DSL 디바이스의 관점에서 POTS 디바이스에 의해 신호가 받아들여지면 디바이스에 대한 DSL 신호의 열화가 발생한다는 것을 의미하며, 이것이 이러한 필터가 필요한 주된 이유입니다.
셀프 인스톨 모델로의 이행의 부작용으로 DSL 신호가 저하될 가능성이 있습니다.특히, 5대 이상의 음성 밴드(POTS 전화와 같은) 디바이스가 회선에 접속되어 있는 경우는, 더욱 그렇습니다.회선이 DSL을 유효하게 하면, DSL 신호가 빌딩내의 모든 전화 회선에 존재해, 감쇠와 에코가 발생합니다.이를 회피하는 방법은 원래 모델로 돌아가서 DSL 모뎀이 접속되는 잭을 제외한 건물 내 모든 전화 잭에서 업스트림에 필터를 1개 설치하는 것입니다.이 방법에서는 고객의 배선을 변경해야 하며 일부 가정용 전화 배선에서는 작동하지 않을 수 있으므로 거의 실시하지 않습니다.일반적으로 사용되는 각 전화 잭에 필터를 설치하는 것이 훨씬 쉽습니다.
DSL 신호는 오래된 전화선, 서지 프로텍터, 설계 불량 마이크로 필터, 반복적인 전기 임펄스 노이즈 및 긴 전화 내선 코드에 의해 저하될 수 있습니다.전화 내선 코드는 일반적으로 소량 게이지의 멀티 스트랜드 구리 도체로 제작되며, 노이즈 저감 페어 트위스트를 유지하지 않습니다.이러한 케이블은 일반적으로 전화 잭에 배선되는 솔리드 트위스트 페어 구리선보다 전자파 간섭에 취약하며 감쇠가 더 큽니다.이러한 영향은 특히 고객의 전화 회선이 전화 교환기의 DSLAM에서4km 이상 떨어져 있는 경우에 현저하게 나타납니다.이것에 의해, 로컬 노이즈나 감쇠에 비해 신호 레벨이 낮아집니다.이로 인해 속도가 저하되거나 연결 장애가 발생할 수 있습니다.
전송 프로토콜
ADSL3"전송 프로토콜별 전송 통합(TPS-TC)"층:[5]을 정의합니다.
- 는 동기 디지털 계층(SDH)의 프레임 전송할 수 있는 동기 전송 모듈(STM),.
- 비동기 전송 모드(ATM)
- 패킷 전달 모드(ADSL2 시작하여, 아래 보이).
집 설치 시, 널리 퍼진 전송 프로토콜은 ATM이다.ATM의 위에는 프로토콜의 추가적인 층(둘은 단순화된 방식으로"PPPoA"이나"PPPoE"축약 된다)의 여러 가능성이 지극히 중요한 TCP/IP 층 4에서 3각각은 OSI모델은 인터넷에 연결 제공과 함께 합니다.
ADSL 규격
| 버전 | 표준 이름 | 일반적인 이름 | "하류율 | 비율Upstream | 승인일 |
|---|---|---|---|---|---|
| ADSL | ANSI T1.413-1998 제2호 | ADSL | 8.0 Mbit/s | 1.0 Mbit/s | 1998 |
| ITU G.992.2 | ADSL 라이트(G.Lite) | 1.5 Mbit/s | 0.5 Mbit/s | 1999-07 | |
| ITU G.992.1 | ADSL(G.dmt) | 8.0 Mbit/s | 1.3 Mbit/s | 1999-07 | |
| ITU G.992.1 부록 A | ADSL over POTS | 12.0 Mbit/s | 1.3 Mbit/s | 2001 | |
| ITU G.992.1 Annex B | ADSL over ISDN | 12.0 Mbit/s | 1.8 Mbit/s | 2005 | |
| ADSL2 | ITU G.992.3 Annex L | 재ADSL2 | 5.0 Mbit/s | 0.8 Mbit/s | 2002-07 |
| ITU G.992.3 | ADSL2 | 12.0 Mbit/s | 1.3 Mbit/s | 2002-07 | |
| ITU G.992.3 Annex J | ADSL2 | 12.0 Mbit/s | 3.5 Mbit/s | 2002-07 | |
| ITU G.992.4 | 스플리터리스 ADSL2 | 1.5 Mbit/s | 0.5 Mbit/s | 2002-07 | |
| ADSL2+ | ITU G.992.5 | ADSL2+ | 24.0 Mbit/s | 1.4 Mbit/s | 2003-05 |
| ITU G.992.5 Annex M | ADSL2+M | 24.0 Mbit/s | 3.3 Mbit/s | 2008 |
「 」를 참조해 주세요.
- ADSL 루프 익스텐더를 사용하면 ADSL 서비스의 도달 범위와 레이트를 확장할 수 있습니다.
- 감쇠 왜곡
- 광대역 인터넷 접속
- 디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서
- 균일 요금
- 디바이스 대역폭 목록
- 로우패스 필터 및 ADSL 스플리터
- Rate-Adaptive Digital Subscriber Line(RADSL; 레이트 적응형 디지털 가입자 회선)
- Single-Pair High-Speed Digital Subscriber Line(SDSL; 싱글페어 고속 디지털 가입자 회선)
- Symmetric Digital Subscriber Line(SDSL; 대칭 디지털 가입자 회선)
레퍼런스
- ^ ANSI T1.413-1998 "네트워크 및 고객 설치 인터페이스 - 비대칭 디지털 가입자선(ADSL) 메탈릭 인터페이스" (미국표준협회 1998)
- ^ 데이터 및 컴퓨터 통신, 윌리엄 스털링스, ISBN0-13-243310-9, ISBN978-0-13-243310-5
- ^ a b Troiani, Fabio (1999). "Thesis in Electronics Engineering (DU) on ADSL system with DMT modulation in respect of the Standard ANSI T1.413". DSL Knowledge Center. Retrieved 2014-03-06.
- ^ "How to optimise your gaming performance".
- ^ "Recommendation ITU-T G.992.3 - Asymmetric digital subscriber line transceivers 2 (ADSL2)". SERIES G: TRANSMISSION SYSTEMS AND MEDIA, DIGITAL SYSTEMS AND NETWORKS Digital sections and digital line system – Access networks. Telecommunication standardization sector of ITU. April 2009. Retrieved 11 April 2012.
외부 링크
Wikimedia Commons의 ADSL 관련 미디어
