Характеристики систем DSL

Повышение дальности в технологии DSL достигается за счет того, что при цифровой обработке передаваемого по линии сигнала учитываются особенности проложенного кабеля. Путем использования математической модели конкретной линии модем настраивается для точного воспроизведения сигнала, благодаря чему достигается резкое уменьшение необходимой ширины частотной полосы.

Система уплотнения HDSL обеспечивает режим передачи со скоростью около 2 Мбит/с в обе стороны, по одной или двум парам проводов на расстояние до 10 км. Оборудование ADSL, наоборот, предназначено для асимметричной передачи со скоростями 6-8 Мбит/с — в сторону абонента, и 840 Кбит/с или меньше — в сторону узла связи. RADSL отличается от упомянутых выше технологий тем, что поддерживает либо симметричный режим со скоростью около 1 Мбит/с, либо асимметричный — при скорости к абоненту до 8 Мбит/с. SDSL обозначает, как правило, симметричную передачу по одной паре; IDSL — модификацию ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб).

Более подробно рассмотрим две наиболее развитые технологии — высокоскоростную абонентскую линию (High-bit-rate Digital Subscriber Line, HDSL) и асимметричную цифровую абонентскую линию (Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL).

Многие зарубежные компании предлагают оборудование HDSL. Из них в России в разное время получили известность Ascend, Huawei, PairGain, RAD Data Communication и Schmid Telecom, ZyXEL и др. Компания PairGain (сейчас ADC KRONE) выпускает оборудование как для пользователей, так и для малых офисов. RAD Data предлагает эффективные и недорогие модемы для передачи потоков со скоростью около 2 Мбит/с по обычным телефонным кабелям. В принципе RAD Data выпускает весь необходимый набор аппаратуры для цифровизации линий связи.

Система HDSL компании Schmid Telecom под названием Watson передает потоки 1-2 Мбит/с по одной паре проводов. Аппаратура может быть установлена и отлажена за несколько часов. Для линейной передачи Watson использует две технологии кодирования — 2B1Q и CAP. Watson 2 с кодом 2B1Q способна передавать 1168 Кбит/c по одной паре, в то время как Watson 4 с кодом CAP 128 — 2320 Кбит/с.

Особенность асимметричной технологии ADSL — в применении двух методов кодирования: Carrierless Amplitude and Phase (CAP) и Discrete Multi Tone (DMT). ADSL требует применения модемов на обоих концах линии — на АТС и у абонента. Если на одном конце линии смонтирован модем с поддержкой CAP, а на другом — DMT, то они окажутся несовместимыми. Суть в том, что CAP — это метод кодирования с одной несущей для каждого направления потока: 900 кГц — для нисходящего; 75 кГц — для восходящего (4 кГц — для телефона). При методе модуляции нескольких несущих DMT цифровой канал разбивается на 256 подканалов, и цифровые потоки передаются по каждому из них. Как видим, методы разные, и для обеспечения нормального функ-ционирования надо следить, чтобы оборудование в абонентских линиях работало в соответствии с одной и той же системой.

Первоначально технология ADSL разрабатывалась в расчете на сервис «видео по требованию» и поэтому предназначалась для передачи непрерывного потока. Использование ее для Internet потребовало приспособить ADSL к протоколам компьютерного обмена. Теперь приведем примеры аппаратуры ADSL.

Компания Ascend (приобретена Lucent Technologies) выпускает соответствующее оборудование в составе серии систем DSL. В частности, для концентратора MAX TNT она поставляет плату ADSL-CAP, работающую по одной паре проводов, со следующими характеристиками: скорость нисходящего потока — до 6, 14 Мбит/c, восходящего — до 640 Кбит/с, если дальность передачи не превышает 3, 7 км; соответст-вующие параметры составляют 1, 5 Мбит/с и 64 Кбит/с при расстоянии до 5, 5 км. Аппаратура Ascend RADSL оснащена уже вторым поколением микросхем технологии CAP.

Весьма интересен подход компании к организации потоков на АТС. Основной телефонный трафик предлагается пустить через телефонный коммутатор, а данные — через коммутирующий концентратор. Такое изменение структуры узла связи вызвано следующим. По данным компании Bell Communications Research, подключение к компьютерным сетям привело к увеличению продолжительности соединения с АТС с 3 до 20 мин, а на отдельных направлениях — до 1 ч. Применение коммутатора для компьютерного обмена снимает эту проблему. Используя коммутирующий концентратор MAX, Ascend стремится так перераспределить поток, чтобы при этом был обеспечен постепенный переход от одной ступени DSL к другой. Вначале — к IDSL, затем к SDSL и, наконец, внедрение полномасштабной ADSL.

В качестве характерного примера оборудования с поддержкой ADSL2+ приведем мультиплексор доступа DSLAM 6808 компании Corecess. Эта система устанавливается у провайдера и способна обслуживать 384 абонентские линии. Кроме протокола ADSL2+ (скорость обмена до 24 Мбит/с) она поддерживает обычную ADSL (до 8 Мбит/с) и SHDSL (до 4, 6 Мбит/с), оснащена двумя портами Gigabit Ethernet и четырьмя портами 10/100BaseTX/FX. Менее мощный мультиплексор Corecess 6804N имеет емкость 192 абонентских линий, поддерживает те же протоколы, содержит порты Gigabit Ethernet и 10/100/1000BaseT, а также 10/100BaseTX/FX. Как видим, емкости обеих систем достаточно для обслуживания как нескольких многоквартирных домов, так и целого микрорайона. Различные протоколы поддерживаются мультиплексором для того, чтобы оператору не приходилось отказываться от абонентов, имеющих модемы устаревших систем. Порты Gigabit Ethernet дают выход провайдеру ASDL2+ в городские (MAN) и глобальные (WAN) сети Ethernet.

В последнее время доступ по DSL быстро совершенствуется. Не так давно был принят стандарт на ADSL2+, а в мае 2005 г. Международный союз электросвязи ITU-T ввел стандарт VDSL2 (Very-High-Bit rate DSL, сверхвысокоскоростная DSL). Новый стандарт обеспечивает скорость передачи до 100 Мбит/с в обоих направлениях. Такая скорость реализуется в случае, когда расстояние от распределительного узла до пользователя не превышает 350 м. При больших расстояниях скорость VDSL2 падает, но не опускается ниже 12 Мбит/с.

С подобной скоростью VDSL2 может функционировать при таком удалении, на котором сегодня работает ADSL, т. е. от 4, 5 до 5 км.

Для достижения скорости 100 Мбит/с на расстоянии 350 м частотный диапазон системы расширен с 12 до 30 МГц. Набор микросхем для VDSL2 обратно совместим с ASDL2+, поскольку теперь на распределительных узлах провайдеров в основном размещается соответствующее оборудование. Если позднее в мультиплексоре будут установлены карты VDSL2, то пользователям не придется заменять свои модемы ASDL2/ASDL2+. Тем самым становится возможным постепенный переход с одной системы на другую, т. е. с ASDL2 на VDSL2.

Иногда провайдер DSL не может получить доступ к абонентским линиям, и тогда он прокладывает собственный симметричный кабель к отдельному дому или группе домов. В доме устанавливается концентратор, а подключение отдельных пользователей к нему выполняется витыми парами. В таком случае провайдер избавляется от необходимости арендовать городские линии связи и может проводить собственную техническую политику и устанавливать цены. Скорости передачи системы ASDL2+ достаточно для подключения пользователей большого здания, так что трудностей не возникает.