Технологии xDSL

Широкое внедрение в эксплуатацию систем широкополосного доступа поставило перед разработчиками аппаратуры связи задачу обеспечения качественной передачи цифровых сигналов по абонентским линиям. Указанные задачи могут быть радикально решены путём использования волоконно-оптических линий, однако такое решение задачи неизбежно оказывается связанным с необходимостью радикального изменения концепции построения и организации технической эксплуатации  абонентской сети. Прокладка, монтаж и ремонтно-восстановительные работы на ВОЛС в настоящее время связаны с большими капитальными затратами. В общих расходах на инфраструктуру телекоммуникационных сетей от 30 до 50%  по разным оценкам составляют расходы на сети доступа.

Поэтому более целесообразным представляется использование существующих абонентских линий, построенных металлическими кабелями и проводами, для передачи как низкоскоростных, так и средне- и высокоскоростных цифровых сигналов. Верхний предел скорости передачи в этом случае может достигать 2 Мбит/с, однако не исключены и варианты передачи более высокоскоростных сигналов (до 24 Мбит/с при использовании технологии ADSL 2+), особенно в корпоративных сетях.

Известно, что пропускная способность канала связи является функцией отношения сигнал-шум и ширины полосы пропускания. Казалось бы, пропускную способность можно увеличить за счёт увеличения уровня сигнала при неизменной величине полосы пропускания и уровня шума. Однако такое увеличение неизбежно приведёт к росту переходных влияний в кабеле.

Анализ инфраструктуры абонентских сетей показывает, что длина типовой абонентской линии в зависимости от места её размещения и типа кабелей или проводов может лежать в пределах от сотен или даже десятков метров и до 5-ти или более километров. Эффективная передача цифрового сигнала по металлическому кабелю в этом случае возможна только при условии сжатия спектра исходного бинарного сигнала, например, путём его преобразования в многоуровневый сигнал с меньшей скоростью его передачи. Такое преобразование представляет собой многопозиционную амплитудно-фазовую манипуляцию. Его техническая реализация получила общее название технологии xDSL. Ранее уже говорилось о том, что преобразование бинарного сигнала в 4-уровневый позволяет увеличить длину регенерационного участка 1,41 раз, соответственно, 16-кратное уменьшение скорости передачи соответственно позволит раза увеличить её в 4 раза. Так, например, если применить указанный метод к решению задачи преобразования линейного сигнала ЦСП ИКМ-30, длина типового регенерационного участка этой системы передачи с затуханием, равным 36 дБ, увеличится для линий, построенных кабелем ЗКП, ЗКА или МКС, до 20 км – 22 км и станет равной длине участка переприёма аналоговой системы передачи К-60.

Этот же принцип используется в популярной в настоящее время технологии ADSL, позволяющей увеличить скорость передачи цифровой информации по стандартной абонентской линии до 8 Мбит/с, а в отдельных случаях и до 24 Мбит/с (см. ниже разд. 2.3).

Отсюда вытекает ещё один аспект применения технологии xDSL: её использование для модернизации уже находящихся в эксплуатации ЦСП или для замены аналоговых систем передачи, работающих по существующим кабельным магистралям, на цифровые без коренной реконструкции комплекса линейно-кабельных сооружений.
Однако на сегодняшний день организация сетей абонентского цифрового доступа является, наверное, той областью, где  использование технологий xDSL оказалось наиболее  востребованным.
В странах с развитой телефонной и кабельной инфраструктурой наиболее распространёнными  технологиями проводного доступа конечных пользователей к Интернету и другим источникам цифровой информации, а также обеспечения интерактивных услуг являются обычные модемы; кабельные модемы; модемы xDSL и ISDN.

Обычные аналоговые модемы пока являются наиболее распространённым средством подключения домашних пользователей к цифровым сетям. Эти модемы, работающие в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т V.90, послужат еще не один год, обеспечивая вполне приемлемое качество связи. Но их недостатки очевидны: при работе они полностью занимают телефонную линию одним цифровым каналом  со сравнительно  небольшой скоростью передачи.
Существуют определённые перспективы применения кабельных модемов, которыеиспользуют ресурсы сетей кабельного телевидения, при этом  подключение абонента производится коаксиальным кабелем. Такие модемы позволяют быстро организовать выход в Интернет по сравнительно невысокой цене. Системы доступа на базе кабельных модемов отличаются низким уровнем помех.
Однако наиболее перспективным путём уплотнения абонентских линий является использование технологий высокоскоростной передачи цифровой информации по обычным медным проводам. Технологии xDSL дают новое качество обычным медным абонентским парам и предоставляют ряд значительных преимуществ как провайдерам, так и пользователям услуг связи.

Стандартный канал тональной частоты занимает полосу частот от 0 до 3400 Гц. Этот же диапазон используют и модемы, обеспечивающие сегодня скорость передачи до 56 кбит/c. На самом деле реальная полоса пропускания телефонной пары значительно больше и на относительно небольших расстояниях можно добиться увеличения полосы пропускания до 1-2 МГц. Если при этом использовать еще и специальные методы модуляции, то скорость передачи можно довести до единиц и даже десятков мегабит в секунду, что и делается в системах xDSL. В следующих разделах данной главы представлены данные о некоторых существующих технологиях xDSL.

Итак, устройства xDSL предназначены, в первую очередь, для организации абонентского доступа, или, по широко распространённой формулировке, для решения задачи "последней мили". Считается, что около 80 процентов абонентов располагаются на расстоянии до 3 км в городах и до 6 км в сельской местности (измеряемого по проводам, а не по прямой) от ближайшей телефонной станции. Это и есть "последняя миля".  На эту величину ориентируются разработчики всех видов xDSL. Существуют две причины ограничения дальности высокоскоростной передачи: это значительное затухание высокочастотных сигналов и  интерференция передаваемых сигналов.

2.1. Классификация технологий xDSL

Находящиеся в настоящее время в эксплуатации абонентские линии ТфОП (АЛ), за редким исключением, являются двухпроводными. Соответственно, системы передачи абонентского доступа, использующих технологии xDSL, по большей части должны быть дуплексными. Наиболее перспективным способом разделения сигналов, передающихся в направлениях к абоненту и от абонента, когда от двухпроводной схемы надо перейти к четырёхпроводной, является метод разделения сигналов при помощи дифференциальной системы. Функции последней в современных системах передачи выполняют специализированные микросхемы эхокомпенсаторов. Такие микросхемы осуществляют вычитание исходящего сигнала из суммарного сигнала, который присутствует на вводе абонентской линии и представляет собой комбинацию входящего (с низким уровнем) и исходящего (с высоким уровнем) сигналов. При этом на выходе схемы будет присутствовать только входящий сигнал низкого уровня, поступающий далее на регенератор и на вход абонентского устройства. В отдельных случаях используется также метод частотного разделения входящих и исходящих сигналов. Если скорости передачи в обоих направлениях равны, технологии xDSL называются симметричными и обозначаются, как SDSL. При неравенстве скоростей технологии xDSL квалифицируются, как асимметричные – ADSL.
В то же время, технологии xDSL классифицируются также и по методам преобразования сигналов.
В настоящее время наибольшее распространение в мировой практике получили следующие разновидности технологии xDSL:

• HDSL – скоростная цифровая абонентская линия,
• MDSL- среднескоростная цифровая абонентская линия,
• VDSL– высокоскоростная цифровая абонентская линия,
• RA-HDSL - цифровая абонентская линия со ступенчатой регулировкой скорости,
• ADSL - ассиметричная абонентская линия, работающая по одной паре,
• SDSL – симметричная абонентская линия, работающая по одной паре,
• SHDSL – симметричная высокоскоростная абонентская линия, работающая по одной паре,
• IDSL - цифровая абонентская линия для одной пары проводов, используемой для передачи сигналов ISDN.

Перечисленные технологии используются для организации как симметричных так и асимметричных связей. Основные технические характеристики даны в таблице 2.1. Данный перечень не исчерпывается приведённым выше списком, в который вошли только перспективные, по мнению авторов, технологии. Самые распространённые из них более подробно рассматриваются ниже. Опыт внедрения в России и за рубежом показал, что их применение позволяет уменьшить затраты на организацию абонентского доступа к высокоскоростным услугам сети примерно вдвое по сравнению с вариантом использования оптического кабеля. Выбор конкретной технологии зависит от характера абонентской сети, типа передаваемой информации и экономической целесообразности её применения.

Опыт внедрения и эксплуатации ЦСП показал, что работа систем передачи различных типов, а также ЦСП и АСП на одной кабельной линии вполне возможна, хотя и связана с определёнными трудностями и требует соблюдения целого ряда ограничений. Так, например, системы ADSL прекрасно сосуществуют наодной линии собычной аналоговой телефонией и даже такой цифровой системой передачи, как ISDN. Но при этом требуется строго соблюдать требования к уровню сигнала и занимаемой им полосе частот. Указанные требования реализуются путём введения предварительной коррекции сигнала (формирования импульсов определённой формы и амплитуды) с целью подавления гармоник и ограничения уровня высокочастотных составляющих спектра цифрового сигнала. Несоблюдение требований ограничения высокочастотных составляющих может привести к недопустимому повышению уровня переходных помех в парах кабеля, занятых другими системами передачи.

Табл. 2.1.

2.2. Технология HDSL

HDSL - симметричная высокоскоростная абонентская линия – первоначально появилась, как альтернатива существующим первичным ЦСП типа T1 и E1 при организации выделенных линий передачи данных, а в дальнейшем получила широкое распространение на соединительных линиях местных сетей благодаря возможности отказа от промежуточных регенераторов при одновременном обеспечении величины коэффициента ошибок достигающем, при соблюдении ряда условий, величины 10-10, что соответствует качеству передачи по волоконно-оптическим линиям (поэтому технологию HDSL часто называют “медной оптикой”).
Технология HDSL заключается в преобразовании исходного бинарного сигнала в многоуровневый и его передачу по 4-х или 2-проводной абонентской или соединительной линии. Технологию HDSL можно использовать для передачи цифровой информации при соблюдении следующих условий:

• при разделении входящего и исходящего информационных сигналов уровень подавления сигнала противоположного направления (в технической литературе часто используется термин «эхосигнал») должен превышать 60 дБ даже в условиях составной линии;
• организуется адаптивная предкоррекция сигнала, которая выражается в ограничении частотного диапазона и нормализации формы импульсов и способствует обеспечению нормированного уровня качества передачи;
• используются специальные методы кодирования сигнала.

Подавление эхосигнала осуществляется вычитанием передаваемого сигнала из суммарного сигнала на входе приёмника после его фильтрации в режиме реального времени. Этот метод доказал свою эффективность.
Дефекты канала определяются путём ввода в передаваемый сигнал испытательной импульсной последовательности и последующего контроля её прохождения.

В технологии HDSL чаще всего используется алгоритм преобразования сигнала 2B1Q (о нём уже говорилось выше). При этом две позиции исходного бинарного сигнала передаются при помощи четырёх уровней (позиций) линейного сигнала. В ряде случаев цифровой поток 2 Мбит/с разделяется на два потока по 1 Мбит/с путём его демультиплексирования и передачи по двум парам в каждом направлении. Результирующая скорость передачи линейного сигнала в этом случае составит 512 кБод, а длину регенерационного участка можно увеличить более, чем в 3 раза. Кроме того, введение в структуру группового сигнала специальных коротких заголовков позволяют обеспечить поиск и обнаружение ошибок при формировании потоков 1 Мбит/с.

Другим, также широко распространённым линейным кодом технологии HDSL, является код CAP. CAPрасшифровывается, как Carrierless Amplitude/Phase modulation, то есть амплитудно-фазовая модуляция с подавлением несущей. В основу CAP положен метод квадратурной амплитудно-фазовой модуляции (QAM), основанный на одновременной модуляции несущей частоты по амплитуде и фазе. При передаче сигнала в линию из него удаляется несущая частота (carrier), отсюда и название. Цифровой поток разделяется на два потока, каждый из которых модулируется отдельно, после чего сигналы складываются. Наибольшее распространение получили модификации этого кода САР-64, при которой в одном тактовом интервале сигнала САР передаются 6 бит информации исходного бинарного сигнала, и САР-128, в котором в одном тактовом интервале сигнала САР передаются 7 бит исходной информации. В этом случае в группе, состоящей из 6-ти или 7-ми бит, все биты, кроме одного, являются информационными, а один бит – служебным. САР позволяет существенно уменьшить скорость передачи сигнала. Стандартный поток Е1 при использовании САР-128 занимает полосу, не превышающую 293 кГц. При такой ширине полосы значительно увеличивается допустимая длина абонентской линии за счёт уменьшения её рабочего затухания и увеличения переходного затухания. Кроме того, уменьшается чувствительность системы передачи как к высокочастотным, так и к низкочастотным наводкам, которые оказываются лежащими вне полосы частот информационного сигнала.

Пропускная способность системы, обеспечиваемая технологией HDSL, по сравнению с ИКМ-30 возрастает настолько, что позволяет организовать передачу сигналов синхронной цифровой иерархии (см. гл.1), в частности, виртуальных контейнеров VC-12 и компонентных (трибутарных) блоков TU-12 при сохранении структуры линейного тракта (в частности, длины регенерационных участков) существующей первичной системы передачи. (Известно, что скорость передачи TU-12 равна 2304 кбит/с).

К недостаткам метода HDSL можно отнести то, что его использование ограничивается абонентами, которые располагают приходящими к ним двумя скрученными парами медного кабеля. Опыт внедрения технологии HDSL показал, что на линиях, построенных телефонными кабелями с неэкранированными парами, резко возрастают помехи, наводимые на пары кабеля, уплотнённые другими системами передачи особенно при увеличении длины линий или если последние имеют какие-либо дефекты, связанные с нарушением симметрии пар.

Следующим шагом в развитии технологии HDSL стала технология HDSL2, предназначенная для передачи группового цифрового потока по одной паре проводов. Существенное отличие HDSL2 от HDSL состоит в использовании различных спектральных плотностей мощности при передаче в прямом и в обратном направлении. В HDSL2 используется 16-уровневая амплитудно-импульсная модуляция и так называемое решётчатое кодирование. Такое кодирование позволяет уменьшить задержку сигнала при его обработке и улучшить соотношение сигнал/шум на 3 дБ, а в ряде случаев даже на 6 дБ. Первоначально технология HDSL2 предназначалась для передачи потока Т1 (1552 кбит/с), не входящего в европейскую иерархию. Дальнейшим этапом совершенствования HDSL2 стала разработка технологии SDSL, рассчитанной на передачу сигналов 64·n кбит/с. Более подробно об указанной технологии рассказывается ниже.

Устройства HDSL до сих пор совершенствуются фирмами-разработчиками. Так, для их разработки стали составлять математическую модель медной линии, применяя так называемые адаптивные алгоритмы.

Перспективным направлением развития технологии HDSL стал переход от четырехпроводных модемов к двухпроводным. Модификация HDSL, предусматривающая использование только двух проводов, получила названиеSDSL (Single Line DSL). Понятно, что для многих пользователей такое решение является единственно доступным, несмотря на некоторую сложность его технических решений.
Основные области примененияустройств HDSL/SDSL - мосты между сегментами корпоративных сетей, соединение базовых станций мобильной связи. В качестве массового решения проблемы "последней мили" устройства HDSL/SDSL распространения не получили. Более перспективной представляется технология ADSL.

2.3. Технология ADSL

ADSL является следующим шагом в развитии техники передачи цифровой информации по скрученным медным парам.
ADSL - асимметричная высокоскоростная абонентская линия. Эта технология использует несимметричный приём и передачу цифрового сигнала. ADSL позволяет передавать видеосигналы со скоростью, достигающей величины 24 Мбит/с по стандартным телефонным линиям. При этом скорость исходящего абонентского сигнала оказывается значительно ниже скорости принимаемого сигнала. Технология ADSL обеспечивает передачу исходящего сигнала со скоростью 622 кбит/с, а входящего – 7 Мбит/с. Технология ADSL2+ обеспечивает соответственно передачу исходящего и входящего сигналов со скоростями 2 Мбит/с и 22 Мбит/с.

Технология ADSL, в первую очередь, используется при построении так называемых гибридных сетей, включающих в себя как цифровые, так и аналоговые линии передачи информации. При этом можно передавать аналоговые сигналы обычной телефонной связи потойже паре телефонных проводов, которая используется для передачи потока данных. Наобоих концах линии аналоговые сигналы отфильтровываются отцифрового высокоскоростного сигнала, позволяя использовать обычную телефонную связь одновременно спередачей данных. Кроме того, гибридные сети могут обеспечивать доставку к абоненту, как цифровой информации, так и аналоговых телевизионных или других видеосигналов.
ADSL может рассматриваться, как альтернатива идеологии существующей цифровой сети с интеграцией услуг ISDN, и обещает быть в ближайшее время самой массовой телекоммуникационной технологией. Технологию асимметричной абонентской телефонной линии (ADSL) можно использовать для организации видео позапросу, а также (и это несравненно более востребованное применение) вкачестве оптимального решения высокоскоростного доступа всеть Интернет отдельных пользователей и небольших офисов поуже существующим абонентским телефонным линиям. Асимметричность данной технологии позволяет снизить посравнению ссимметричной технологией переходные помехи, авыбранные разработчиками скорости передачи данных (высокоскоростной «нисходящий» поток данных и, если так можно выразиться, менее высокоскоростной «восходящий» поток данных) наилучшим образом подходят для работы пользователей всети Интернет.

Скорость передачи входящего к абоненту сигнала достигает нескольких Мбит/с. Для исходящих от абонента сигналов – достаточна скорость передачи, равная нескольким сотням кбит/с. При скорости нисходящего трафика, равной 1,2 Мбит/с, а восходящего- 64 кбит/с, домашний пользователь сможет заказывать у своего провайдера видеопрограммы, а также играть в насыщенные графикой игры.

При ADSL аналоговый телефонный сигнал, сигнальный канал 16 кбит/с и цифровой видеосигнал размещаются в трёх различных диапазонах частот (см. рис. 2.1).

Рис. 2.1. Распределение частот в спектре сигнала ADSL

Все сигналы передаются в двух направлениях. Для обработки аналогового сигнала обычно используют гибридную микросхему. Сигнальная информация, поступающая к абоненту, входит в состав высокоскоростного цифрового сигнала. При поступлении сигнала от абонента к видеосерверу эта информация переносится в нужную для его работы полосу частот. В обратном канале видеосигналы и цифровые сигналы от абонента модулируют соответствующие сигналы несущей частоты. Современные типы модемов ADSL автоматически выбирают нужные полосы частот в соответствии с типом линии и необходимой скоростью передачи.
Максимальное расстояние, перекрываемое при передаче сигнала со скоростью 6 Мбит/с, лежит в пределах от 4 км до 6 км.

Схема абонентской линии, построенной на базе технологии ADSL, показана на рис.2.2.

Рис.2.2. Схема абонентской линии ADSL

Как такового, полного стандарта ADSL пока не существует, это скорее название технологии, его техническая реализация в виде оконечных устройств варьируется производителями в больших пределах.
Современные устройства ADSL обеспечивают передачу информации со скоростью от 1,5 до 8 Мбит/c для нисходящего трафика и от 16 кбит/c до 800 кбит/c для восходящего. Реальная скорость передачи на практике часто бывает в несколько раз ниже. Максимальная скорость передачи определяется конкретным оборудованием ADSL. Кроме того, скорость передачи зависит от длины витой пары, а также от ее омического (зависящего от диаметра провода) и волнового (зависящего от конструкции пары) сопротивления. При тестировании систем ADSL необходимо также учитывать взаимное влияние друг на друга линий ADSL, физически находящихся в одном кабеле.

Примерные соотношения скорость-длина-диаметр провода абонентской линии приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Полоса пропускания линии ADSL разбивается на два диапазона. Диапазон от 0 до 4,4 кГц используется для звукового канала (POTS), а от 4,4 кГц до 2,2 МГц- для передачи цифровой информации. Сделано это потому, что ADSL предполагается использовать в домашних условиях, в которых используется только одна телефонная линия, поэтому работа модема ADSL не должна препятствовать эксплуатации линии по прямому назначению, то есть для телефонных разговоров.

В принципе, существуют специальные устройства- частотные разделители (splitter), но перспективные домашние модемы ADSL, скорее всего, в них нуждаться не будут (т.н. splitterless технологии).

Диапазон данных в устройствах ADSL может разбиваться еще на два поддиапазона: один - для нисходящего, второй- для восходящего потока. Такое разделение получило название FDM (Frequency Division Multiplexing).
Некоторые устройства ADSL используют метод Echo Cancellation (подавление отраженного сигнала). В этом случае, так же как и в обычных модемах, восходящий и нисходящий трафик используют общий диапазон.

Для эффективного использования частотного диапазона в ADSL обычно используют один из двух методов модуляции сигнала: DMT или CAP.

Метод CAP широко используется в современных модемах ADSL. (Рис.2.3). На основе CAP работали также первые модемы HDSL. Возвращаясь к этой, рассмотренной выше технологии, надо отметить, что HDSL рационально использовать на простых и недорогих линиях, причём не только абонентских, но и соединительных. Технология ADSL применяется на абонентских линиях, на которых предполагается организовывать обратный канал для интерактивного обмена. На этих линиях можно говорить о принципиально ином варианте использования метода CAP. Модулированный методом CAP сигнал занимает относительно небольшую полосу, что очень важно, когда сразу несколько телефонных пар в одном кабеле отводится под ADSL (переходные влияния между парами растут с увеличением частоты).

Рис.2.3. Модемы линии Affinity (RADSL) от 3Com.

В модемах, использующих DMT (Discrete Multi-Tone), информационный поток разбивается на несколько каналов, каждый из которых передается на своей несущей частоте с использованием QAM. Обычно DMT разбивает полосу от 4 кГц до 1,1 Мгц на 256 каналов, каждый шириной по 4 кГц. Данный метод решает проблему разделения полосы между голосом и данными (голосовую часть он просто не использует), но более сложен в реализации, чем CAP.

Оба вида модуляции имеют свои плюсы и недостатки, поэтому пока находят равное применение в устройствах ADSL. В любом случае, в отличие от 2B1Q, несомненными достоинствами CAP и DMT является то, что можно строго регламентировать полосу частот, которую они занимают. Поэтому весьма актуальная для домашних пользователей проблема разделения каналов голоса и данных в единой телефонной линии решается относительно просто.

Первым усовершенствованием ADSL стала технология VDSL. Аббревиатура расшифровывается как "Very high data rate DSL". Значительное увеличение скорости передачи в устройствах VDSL достигается за счет сокращения длины линии связи. Как стандарт VDSL пока не устоялся, типовые характеристики некоторых вариантов реализации приведены в таблице 2.3.

Табл.2.3.

Другой модификацией ADSL является RADSL- Rate Adaptive DSL. Модемы, реализующие эту технологию, (рис.2.4) способны изменять скорость передачи в зависимости от текущего состояния телефонной линии. Необходимость в адаптации скорости стала очевидна после первых попыток широкого внедрения ADSL. Как оказалось, качество медных линий страдает не только в нашем отечестве, но и в США. В классическом варианте линия ADSL либо работает на предусмотренной скорости, либо не работает вообще. Устройства RADSL способны подбирать максимально возможную скорость. Скорее всего, все будущие модели ADSL будут способны к подобной адаптации.

Рис.2.4:RADSL- модем от Pairgain.

Ещё одной разновидностью технологии DSLявляется IDSL.

Она позволяет разгрузить телефонные коммутаторы от неречевых звонков, коммутируя их непосредственно в информационные сети. Технология позволяет операторам плавно перейти с ISDN на DSL.

Технология MVL (Multiple Virtual Line) не является новой разновидностью xDSL, однако обе технологии имеют много общего. MVL предусматривает одновременную передачу голоса и данных без использования дополнительного устройства (частотного разделителя). Так же, как xDSL, MVL используется для высокоскоростной передачи информации по телефонной паре. Для подключения устройства MVL к телефонной линии используется стандартный разъем. Проводка может быть сделана как витой парой, так и обычной «лапшой», так как MVL занимает относительно небольшой диапазон: от 4 до 100 кГц (диапазон до 3,4 кГц отводится под телефонный канал). Другое преимущество, которое дает использование более узкого, чем в xDSL, диапазона- низкая внешняя интерференция и рекордно малая потребляемая мощность. Поэтому в случае массового подключения абонентов к новому сервису использование MVL оказывается выгодней, чем ADSL. В настоящее время эта технология предполагает подключение к одной физической линии только двух модемов. Разработчики аппаратуры обещают, что в дальнейшем станет возможным подключение к линии до 8 модемов MVL (а к каждому из модемов- до 4 хостов-распределителей, то есть 32 адресуемых устройств). В этом случае можно будет создавать даже небольшую домашнюю сеть с выходом в Интернет.

По используемому частотному диапазону MVL совместим со стандартами ISDN и ADSL. При передаче по проводу диаметром 0,5 мм максимальная дальность составляет около 7 км.

Скорость передачи в MVL составляет 768 кбит/c, при этом она разделяется между восходящим и нисходящим трафиком. Распределение емкости линии между трафиками может гибко изменяться. Например, при "скачивании" информации, все 768 кбит/c отводятся на нисходящий поток, а при проведении видеоконференции создаются два симметричных канала по 384 кбит/c. Отсюда и название Multiple Virtual Line: в физической линии создаются линии виртуальные, пропускная способность которых изменяется от 128 до 768 кбит/с с шагом 64 кбит/с. Такая гибкость обуславливает широкие возможности MVL-устройствОни могут служить и для подключения к локальным сетям удаленных пользователей, и для доступа к интерактивным услугам и Интернету, и для организации простейших локальных сетей. Возможно функционирование сразу нескольких сервисов, каждый из которых работает в своем виртуальном канале.

Ещё одна перспективная технология уплотнения абонентских линий получила название EtherLoop. Она является неким аналогом Ethernet на витой паре, сочетая в себе пакетный способ передачи информации с новыми методами модуляции. EtherLoop обеспечивает симметричную передачу и использует метод множественного доступа со случайным выбором. В отличие от Ethernet, EtherLoop может работать по парам многопарного абонентского кабеля.

Устройством, реализующим EtherLoop, является портативный модем, который устанавливается на обоих концах абонентской линии. Как и MVL, работа модема не отменяет использование телефонной линии по прямому назначению. Как и MVL, работа модема не отменяет использование телефонной линии по прямому назначению. До 8 устройств Elitel подключаются к концентратору, который, в свою очередь, подключается к обычной ЛВС Ethernet или непосредственно к маршрутизатору. Дальность связи по EtherLoop- до 6,5 км.

В то же время внедрение технологии ADSL затруднено целым рядом следующих факторов.
Использование ADSL для доступа к Интернету или к другим интерактивным услугам в силу своей специфики предполагает единство или близость телефонного оператора и провайдера услуг, так как серверное оборудование ADSL должно быть установлено непосредственно на АТС.
В частности, внедрение технологии xDSL, в частности технологии АDSL, потребовало интеграции кроссового оборудования и оборудования частотного разделения сигналов для их распределения по абонентам и по направлениям. На базе типовых блоков плинтов был разработан индивидуальный интегрированный частотный разделитель (так называемый сплиттер), который служит для подключения установленного на узлах и на сетевых окончаниях оборудования АDSL2+.
Пример построения сети абонентского доступа показан на рис. 2.5 (см. вкладку).

В данном случае вниманию читателя предлагается вариант сети, построенной на базе медных многопарных кабелей с различным числом пар и проводов (витых пар), служащих для подключения абонентов.

Сплиттер обеспечивает разделение соответствующих частотных составляющих, переключение сигналов, обслуживание и замену элементов линии без отключения соседних абонентов. При этом возможна поддержка не только технологии АDSL, но и переход на другие технологии, например, SHDSL. Типовая конструкция сплиттера предусматривает размещение 48 или 64 портов в блоке (Рис. 2.6).

Рис. 2.6:Индивидуальный интегрированный сплиттер ADSL.

Пример включения сплиттера ADSL в сеть абонентского доступа показан на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Пример включения аппаратуры ADSL в сеть доступа

С точки зрения включения абонентов, технология ADSL развивается подвум направлениям. Содной стороны это сама посебе технология ADSL, которая обеспечивает скорость передачи данных до6 Мбит/с — 9Мбит/с попроводам диаметром 0,5ммнарасстояние до4,5километров.

Рис.2.8: Схема фрагмента абонентской сети, построенной на базе технологии ADSL

Для разделения голоса иданных вэтом случае используются специальные устройства — сплиттеры, устанавливаемые наобоих концах линии (нарис. 2.8показан абонентский конец линии). Сплиттеры разделяют аналоговые телефонные сигналы, сигналы управления и взаимодействия (вызов, набор номера, зуммер и т.п.) и сигнал ADSL. Другой важной функцией сплиттера является защита входа аппаратуры ADSL отпереходных процессов, возникающих вовремя подачи сигналов управления и взаимодействия (импульсов постоянного тока большой амплитуды) атакже защита телефонного аппарата отпопадания сигнала ADSL, имеющего относительно высокую мощность.
Дальнейшим развитием технологи ADSL является технология ADSL-Lite (или G-Lite), которая нетребует установки уабонента сплиттеров для разделения голоса иданных. Данная технология была разработана для передачи цифровых сигналов по длинным абонентским линиям иабонентской проводке низкой категории. Скорость передачи сигнала ADSL-Lite ниже, чем у обычной ADSL, но данная технология непредусматривает использование наабонентской стороне линии сплиттера, разделяющего голос ипередаваемые данные (рис.2.9).

Рис. 2.9: Схема фрагмента абонентской сети, построенной на базе технологии ADSLGLite.

Присущее указанным технологиям подключение телефонов икомпьютеров кодной физической линии связано с рядом трудностей. Было замечено, что в этом случае низкочастотные сигналы могут модулировать голосовой сигнал, аголосовой сигнал может, в свою очередь, модулировать сигнал передачи данных. Причём последний вариант встречается гораздо чаще, и в этом случае практически невозможно предугадать, какой изтелефонных аппаратов станет причиной этой проблемы. Вкачестве меры предосторожности рекомендуется вмонтировать вкаждую телефонную розетку микрофильтр низких частот. В этом плане использование технологии G-Lite, которая нетребует установки наабонентском конце линии сплиттера, значительно облегчает задачу провайдера предоставляющего пользователю услуги высокоскоростного доступа.

Оборудование ADSL решает проблему последней мили за приемлемую цену только при массовом использовании, когда к концентратору у телефонного оператора будут подключаться сотни и тысячи абонентов. Одиночным же пользователям придется потратить значительные суммы, чтобы получить скоростной доступ в Интернет. Правда, ADSL может использоваться и для подключения целой локальной сети. Используемый для этой цели клиентский модем Affinity Viper-DSL компании 3COM имеет как раз интерфейс Ethernet и предназначен для подключения ЛВС. Тогда экономически оправданным станет подключение сетей малого и среднего бизнеса, а также групп домашних пользователей.

2.4. Технология VDSL

Считается, что для телекоммуникационных систем, работающих по медным кабелям, увеличение скорости передачи цифровых сигналов возможно только при уменьшении длины участка переприёма. Когда возможности реконструкции линейно-кабельных сооружений исчерпываются, дальнейшее увеличение скорости осуществляется при переходе к волоконно-оптическим абонентским линиям. При этом происходит частичная или полная замена медных кабелей на волоконно-оптические, по которым передаются высокоскоростные сигналы. В случае выбора варианта частичной замены или при необходимости организ