Фильтр нижних частот для DSL-сетей: устройство и применение.

Введение

Аналоговый фильтр нижних частот в сетях связи

DSL-фильтр (также DSL-сплитер или микрофильтр) — это аналоговый фильтр нижних частот, устанавливаемый между аналоговыми устройствами (такими как телефоны или аналоговые модемы) и обычной телефонной линией (POTS). DSL-фильтр предотвращает взаимные помехи между такими устройствами и цифровой абонентской линией (DSL), подключенной к той же линии. Без DSL-фильтров сигналы или эхо от аналоговых устройств на верхней границе их частотного диапазона могут снизить производительность и вызвать проблемы с подключением к DSL-услуге, в то время как сигналы от DSL-услуги на нижней границе ее диапазона могут создавать помехи в линии и другие проблемы для аналоговых устройств. Концепция фильтра нижних частот для ADSL была впервые описана в 1996 году Виком Чарльтоном, работавшим в канадском консорциуме по развитию операций, под названием: Low Pass Filter On All Phones. DSL-фильтры являются пассивными устройствами и не требуют источника питания. Некоторые высококачественные фильтры могут содержать активные транзисторы для улучшения сигнала.

Компоненты

Основным отличием между высококачественными и низкокачественными фильтрами является использование транзисторов в высококачественных (и более дорогих) активных фильтрах, помимо стандартных компонентов, таких как конденсаторы, резисторы и ферритовые сердечники, в то время как низкокачественные пассивные фильтры не содержат транзисторов.

Установка

Типичная установка в существующем доме включает в себя установку DSL-фильтров на каждый телефон, факс, модем с голосовой полосой и другие устройства, использующие голосовую полосу, оставляя DSL-модем единственным устройством, не требующим фильтрации. Для настенных телефонов фильтр выполнен в виде пластины, подвешенной на стандартном кронштейне, на котором затем крепится телефон. Если есть возможность проложить новые кабели, может быть целесообразно разделить телефонную линию сразу после ее входа в дом, установив один DSL-фильтр на одной жиле и подключив его ко всем розеткам в доме, где будут использоваться аналоговые устройства, а другую (нефильтрованную) жилу посвятить DSL-модему. Некоторые устройства, такие как охраняемые сигнализации и телефонные устройства для глухих (особенно старые модели, использующие акустический модем), могут быть подключены напрямую и не поддерживать установку DSL-фильтра. Однако некоторые из этих устройств можно успешно отфильтровать с помощью DSL-фильтра или сплиттера, особенно если прямое подключение заменить на подключение через розетку. Если прокладка новых кабелей нецелесообразна, в некоторых случаях все еще возможно разделить телефонную линию в точке входа. Если для внутренней проводки использовались кабели категории 3, 4 или 5, и хотя бы одна пара проводов в кабеле не используется, можно установить "фильтр для всего дома" DSL в точке входа, обычно в блоке сетевого интерфейса (NID). Хотя для этой цели можно использовать и обычный фильтр, существуют специальные фильтры для всего дома, упрощающие установку. Пара проводов, идущая к телефонам и факсам, подключается к линии телефонной компании через фильтр, а пара проводов, идущая к DSL-модему, подключается непосредственно к линии телефонной компании без фильтрации. В настенной розетке, где установлен DSL-модем, используется коммерческий 2-линейный сплиттер-адаптер, который выводит каждую линию кабеля на отдельный порт разъема, обозначенный как Линия 1. Телефон (если он есть) подключается к разъему Линии 1, а DSL-модем – к разъему Линии 2 адаптера, но питание поступает через контакты Линии 1 в этом месте разъема. Благодаря самоэкранирующим свойствам скрученных пар проводов, этот метод совместного использования кабелей хорошо работает для кабелей категорий 4 и 5. Поскольку старые кабели категории 3 содержат четыре параллельных провода, между парами возникает перекрестная помеха и ухудшение сигнала ADSL, поэтому совместное использование кабелей следует ограничивать 20 метрами (65 футами) или около того. Такой подход позволяет значительно сэкономить деньги и рабочую силу, поскольку изменения во внутренней проводке могут потребоваться только в блоке NID, а единственное дополнительное оборудование, которое необходимо, – это 2-линейный сплиттер-адаптер. Если пара проводов Линии 2 изначально не была подключена к настенной розетке, где будет использоваться DSL-модем, может потребоваться выполнить и этот шаг. Некоторые DSL-модемы имеют встроенные фильтрующие схемы, к которым можно подключить телефоны и факсы.

Typical installation for an existing home involves installing DSL filters on every telephone, fax machine, voice band modem, and other voiceband device in the home, leaving the DSL modem as the only unfiltered device. For wall mounted phones, the filter is in the form of a plate hung on the standard wall mount, on which the phone hangs in turn. In cases where it is possible to run new cables, it can be advantageous to split the telephone line after it enters the home, installing a single DSL filter on one leg and running it to every jack in the home where an analog device will be in use, and dedicating the other (unfiltered) leg to the DSL modem. Some devices such as monitored alarms and Telephone Devices for the Deaf, mainly certain older models using an acoustic coupler, may be hardwired and may not easily accept a DSL filter. Some of these devices can be successfully filtered with a DSL filter or splitter, especially if the hardwired connection is converted into a jacked connection. If it is not practical to run new cables, it is often still possible to split the telephone line at the point of entry in some cases. If Category 3 cable, Category 4 cable, or Category 5 cable was used to wire the premises and at least one pair of wires in the cable is unused, a "whole house" DSL filter can be installed at the point of entry, usually a Network Interface Device (NID) box. Although an in line filter could be used for this purpose, special whole house filters are available to make the installation easier. The wire pair that connects to telephones and fax machines is connected to the telephone company feed through the filter, while the wire pair that connects to the DSL modem is connected directly to the telephone company feed, unfiltered. At the wall jack where the DSL modem is installed, a commercial 2 line splitter adapter is used that puts each line of the cable on its own jack port, connected as Line 1. The telephone, if any, is plugged into the Line 1 jack and the DSL modem is plugged into the Line 2 jack of the adapter, but is fed through the Line 1 contacts in that jack location. Due to the self shielding nature of twisted wire pairs, this cable sharing technique works well for Category 4 and 5 cables. Since old style Category 3 cables contain four parallel strands of wire, there is crosstalk and ADSL signal degradation between pairs, so cable sharing should be limited to 20 meters (65 ft), or so. This approach saves considerable money and labor, as the only changes to the premise wiring may occur at the NID and the only additional equipment needed is a 2 line splitter adapter. If the Line 2 wire pair was originally not connected at the wall jack where the DSL modem is to be used, it may be necessary to complete this step as well. Some DSL modems have filtering circuitry built in, to which the telephones and fax machines can be connected.

Методы и спецификации модуляции

ITU G.992.1 (G. dmt)
ITU G.992.2 (G. lite)
ITU G.992.3 (ADSL2)
ITU G.992.4 (G. lite bis)
ITU G.992.5 (ADSL2+)