БелИСА    Журнал «Новости науки и технологий»    Журнал «Новости науки и технологий». Номер 2(6) 2007
Русская версия
Беларуская версія English version
Журнал «Новости науки и технологий». Номер 2(6) 2007

Современные технологии реализации скоростных каналов связи на уровне «последней мили»

04 февраля 2008 г.

[Информационно-аналитический журнал «Новости науки и технологий» / учредитель ГУ «БелИСА». — Минск: ГУ «БелИСА», 2007, № 2(6)]
 

В.М. Нозик,
зам. директора ЗАО «ФОРЕНЭТ», кандидат технических наук

 

Возрастание потоков информации в Интернете, а также потребность в организации удаленного доступа к корпоративным сетям породили потребность в эффективных технологиях высокоскоростной передачи данных по самым «узким» участкам сети — между узлами доступа и абонентами. И только к началу нового века мир созрел для серьезного прорыва в технологиях недорогой скоростной связи на уровне так называемой последней мили. Этому прорыву способствовал, в частности, спрос на новое поколение телекоммуникационных услуг — Triple Play, включающее телевидение высокой четкости, видео по требованию, видеоконференцсвязь, скоростной доступ в Интернет и различные голосовые сервисы в одном канале [1–3].

Под «последней милей» обычно понимают часть телекоммуникационной сети, непосредственно обеспечивающей подключение клиента к ближайшему узлу опорной сети. Наряду с медными выделенными линиями, самыми распространенными, а потому и привлекательными являются стандартные абонентские телефонные линии. На практике длина такой «последней мили» может составлять от нескольких сотен метров до нескольких километров.

Прародительницей современных скоростных технологий передачи данных стала коммутируемая сеть ISDN (Integrated Services Digital Network). Подключение ISDN обычно осуществляется по интерфейсам BRI (Basic Rate Interface, структура 2B+D) или PRI (Primary Rate Interface, структура 30B+D). Структура BRI обеспечивает два дуплексных B-канала по 64 Кбит/с и один служебный 16 Кбит/с для передачи сигнализации. Суммарная полезная пропускная способность равна 128 Кбит/с. PRI соответственно содержит 30 B-каналов для передачи информации, один D-канал сигнализации 64 Кбит/с и транспортируется по первичным цифровым сетям PDH/SDH в виде структурированных потоков E1 (ETSI, 2048 Кбит/с). В США, Японии и Канаде скорость передачи по В-каналу принята равной 64 Кбит/с, первичный поток именуется T1 (ANSI, 1544 Мбит/с) [4].

В начале 90-х годов для передачи цифровых телефонных потоков была предложена технология HDSL (High Bit Rate Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия), предусматривавшая использование одновременно нескольких медных пар [5–8]. Эта технология базировалась на модуляции 2B1Q и сложных алгоритмах эхоподавления для компенсации дефектов линии, отводов и неоднородности диаметра жил кабелей.

Первые варианты HDSL, работающие по двум парам, были созданы в США и быстро вытеснили старые цифровые системы передачи первичных потоков T1, которые имели рабочую дальность без регенерации чуть более километра из-за использования метода модуляции с альтернативной инверсией (AMI). Это произошло благодаря тому, что HDSL, обеспечивая значительно большую дальность (3,5 км на проводе d = 0,4 мм), позволил отказаться от регенераторов сигнала и существенно снизить затраты на монтаж и эксплуатацию линий. Аналогичная картина складывалась в это время и в Европе — получили распространение варианты HDSL, которые обеспечивали более эффективную передачу цифровых потоков E1. Сначала появился вариант, который для получения большей скорости при той же дальности использовал три пары. Скорость передачи по каждой из пар при этом была та же, что и у американского варианта (784 Кбит/с). Затем был стандартизован двухпарный вариант, у которого скорость по каждой из пар была выше (1168 Кбит/с) при меньшей рабочей дальности (около 3 км на проводе 0,4 мм).

HDSL быстро доказал свои высокие эксплуатационные характеристики, поскольку в большинстве случаев монтаж HDSL-оборудования проводится без предварительного подбора пар. Сегодня значительная часть потоков Е1 транспортируется с применением HDSL-оборудования. Появление технологии, которая обеспечила возможность экономичной организации скоростных подключений абонентов, привело к тому, что число таких подключений стало стремительно возрастать.

Постепенно появилось целое семейство различных технологий DSL, в обозначении которых варьировались первые символы, что и привело к устоявшейся аббревиатуре xDSL. Прошло десятилетие, и вот уже далеко не всякий специалист по телекоммуникациям уверенно ориентируется в разнообразии их характеристик. Развитие цифровых сетей создало спрос на цифровые системы передачи xDSL с другими характеристиками. Так появилась сравнительно низкоскоростная технология IDSL, основными достоинствами которой были работа по одной паре и низкая стоимость, обусловленная применением стандартных компонентов, производимых для абонентского ISDN-оборудования. Появились нестандартизированные SDSL — многоскоростной вариант HDSL, работающий на одной паре и дальностью до 3,3 км за счет использования несколько более высоких частот, а также MSDSL — многоскоростной вариант с фиксированными значениями скоростей для 2— или  4-проводной линии.

Параллельно развивались технологии асимметричного доступа, призванные обеспечить массовому пользователю широкополосный доступ в Интернет и к другим сервисам. Просмотр web-страниц и видео, игры, закачка обновлений программного обеспечения, — во всех этих случаях требования по объемам и скорости передачи входящего (в сторону пользователя) трафика существенно выше, чем у исходящего трафика. Соответствующие технологии получили общее название ADSL, или Asymmetric Digital Subscriber Linе. Наконец, были разработаны разновидности HDSL с другими способами модуляции — амплитудно-фазовой без несущей (CAP) и адаптивные HDSL с возможностью изменения скорости передачи в зависимости от характеристик линии, обеспечившие увеличенную дальность связи.

Разработчиков привлекала идея реализации вариантов HDSL, работающих по одной паре при полной скорости, поскольку массовое внедрение xDSL привело к росту числа используемых ими линий (из-за этого, кстати, большинство операторов в мире сегодня остро ощущают нехватку меди на «последней миле» — почти вся кабельная емкость использована xDSL-линиями). К 1996 г. появились однопарные варианты HDSL, но они были несовместимы с ADSL, так как при использовании пар в одном кабеле спектр сигнала таких систем значительно перекрывался со спектром сигнала ADSL, что резко снижало пропускную способность каналов или вообще приводило к их неработоспособности.  В итоге катастрофически падало число пар в одном кабеле, которое можно было задействовать под передачу данных. В начале 1996 г. перед комитетом ANSI была поставлена задача подобрать для дальнейшего развития технологию, которая при симметричных потоках данных и использовании одной пары позволяла бы обеспечить рабочую дальность связи не меньшую, чем HDSL, совместимость с технологиями (HDSL, ISDN, ADSL); устойчивость к тем же физическим характеристикам линии, что и HDSL (затухание, взаимное влияние, отражения от неоднородностей и отводов), надежную и устойчивую передачу на реальных линиях связи, снижение эксплуатационных затрат по сравнению с HDSL.

Новая технология получила название HDSL2. Изначально в качестве основы для ее реализации рассматривались симметричная передача с эхоподавлением (SEC) и частотное мультиплексирование (FDM), но обе были отклонены из-за присущих им недостатков.  Первая имеет серьезные ограничения в условиях помех на ближнем конце, что делает ее неприменимой для массового развертывания. Вторая требует использования более широкой полосы частот и не обеспечивает требований по взаимному влиянию с системами передачи других технологий. В результате в качестве основы была принята система передачи с перекрывающимся, но несимметричным распределением спектральной плотности сигнала, передаваемого в различных направлениях и использующая 16-уровневую импульсно-амплитудную модуляцию PAM (Pulse Amplitude Modulation). Указанный выше линейный код 2B1Q — это тоже модуляция PAM, но только 4-уровневая. Усовершенствованная система получила название TC-PAM (Trellis coded PAM). Дополнительное использование цифровых фильтров для финишной обработки выходного сигнала позволило сузить полосу рабочих частот и уменьшить уровень помех вне диапазона рабочих частот.

В 1998 г. в ITU-T началась работа над всемирным стандартом G.SHDSL (стандарт G.991.2 утвержден в феврале 2001 г.) [9]. Европейской версией этого стандарта занимается и ETSI. G.SHDSL является аббревиатурой от «Single-pair HDSL», т.е. однопарная HDSL. Символ “G” в начале — указание на отмеченный выше стандарт Международного союза по телекоммуникациям.

В основу G.SHDSL были положены основные идеи HDSL2. Была поставлена задача: используя технологию модуляции HDSL2, снизить взаимное влияние на соседние линии ADSL при скоростях передачи выше 784 Кбит/с. Поскольку новая система использует более эффективный линейный код по сравнению с 2B1Q, то при любой скорости сигнал G.SHDSL занимает более узкую полосу частот, чем соответствующий той же скорости сигнал 2B1Q. Поэтому помехи от систем G.SHDSL на другие системы xDSL имеют меньшую мощность по сравнению с помехами, создаваемыми HDSL с модуляцией 2B1Q. Кроме того, спектральная плотность сигнала G.SHDSL имеет такую форму, которая обеспечивает его почти идеальную совместимость с сигналами ADSL. Для обеспечения взаимной совместимости оборудования разных производителей в стандарт G.SHDSL был инкорпорирован стандарт G.hs.bis (G.844.1), описывающий процедуру установления соединения и предусматривающий два варианта: в первом оборудование центрального узла «диктует» параметры соединение оборудованию на стороне клиента, во втором — оба устройства «договариваются» о скорости передачи с учетом состояния линии.

Однопарные варианты обеспечивают существенный выигрыш по аппаратным затратам и, соответственно, надежности оборудования. В интересах клиентов различного уровня в G.SHDSL предусмотрена возможность выбора скорости в диапазоне 192 Кбит/с — 2320 Кбит/с с шагом 8 Кбит/с. За счет этого оператор связи может более точно приблизиться к потребностям клиентов. Уменьшая скорость, можно добиться увеличения дальности соединения в тех случаях, когда невозможна установка регенераторов. Так, если при максимальной скорости рабочая дальность составляет около 2 км (для провода 0,4 мм), то при минимальной — свыше 6 км. В системе G.SHDSL предусмотрена возможность использования для передачи данных одновременно двух пар, что позволяет увеличить предельную скорость передачи до 4624 Кбит/с. Основные возможности симметричных технологий HDSL приведены в табл. 1. Следует заметить, что на практике в случае, когда линия содержит участки с диаметром жилы более 0,4 мм, дальность связи иногда может быть несколько больше значений, указанных в табл. 1, однако большое число «разнокалиберных» участков, как правило, ухудшает ситуацию.

Таблица 1

Возможности HDSL

 

Система передачи Тип модуляции Скорость
передачи, Кбит/с
Количество пар
(
d = 0,4 мм)
Длина линии,
км
HDSL 2B1Q 784 3 3
HDSL 2B1Q/CAP 1168 2 2,5
HDSL 2B1Q/CAP 2320 1 2
G.SHDSL TC-PAM 2320 1 2
G.SHDSL TC-PAM 192 1 6
G.SHDSL TC-PAM 4624 2 2
G.SHDSL TC-PAM 384 2 6


G.SHDSL не следует рассматривать как альтернативу семейству HDSL/SDSL/MSDSL, она является дополнением. Поэтому в настоящее время востребованы аппаратные платформы, которые реализуют возможности всех указанных технологий.

Остановимся немного подробнее на асимметричных технологиях. Асимметрия означает различную пропускную способность в разных направлениях: высокую в сторону абонента и меньшую в сторону узла доступа. В настоящее время ADSL представляет собой семейство, включающее ADSL, ADSL2, ADSL2+, ADSL2++, предлагающие различные возможности по пропускной способности [10–14].

Скоростные асимметричные ADSL с разновидностями для подключения индивидуальных абонентов жилого сектора имеют возможность работы «поверх» существующей телефонной линии. Именно эта «изюминка» открыла новые горизонты для массового пользователя. Стоит напомнить, что до появления этой технологии самым массовым способом подключения было коммутируемое с использованием протоколов v.90/92 (также асимметричное), однако в течение сеанса связи телефонная линия оказывалась блокирована для голосовой телефонии, период занятия линии дополнительно тарифицировалось телефонной службой, а максимальная пропускная способность такого канала связи была ограничена на практике 50–52 Кбит/с для аналоговых линий в направлении абонента (в направлении узла это значение было не более 33,6 Кбит/с). Разумеется, подключения по ISDN BRI являются более скоростными, причем свободный B-канал может быть одновременно использован для голосовой телефонии, но услуги ISDN в странах бывшего СССР массовым способом подключения к Интернету так и не стали (и, по-видимому, уже не станут) из-за достаточно высокой стоимости.

Работа ADSL «поверх» телефонной линии не требует отказа от одновременного использования аналоговой или ISDN-телефонии и предполагает использование для высокоскоростной передачи данных существующего абонентского участка телефонной линии между пользователем и АТС. Это резко снижает расходы по организации линий связи и снимает острую проблему нехватки кабельной емкости на «последней миле». Технически такая возможность реализуется путем использования для передачи данных более высокой части частотной полосы и применения на узле и на стороне пользователя дополнительных пассивных устройств — частотных разделителей (сплиттеров). Используемые на стороне узла ADSL-концентраторы часто имеют встроенные сплиттеры.

В зависимости от используемых линий используют модемы двух основных типов: Annex A — для использования на линиях аналоговой телефонии и Annex B — для использования совместно с ISDN-телефонией. Соответственно, различаются и сплиттеры.

Затронем кратко принципы реализации ADSL. В отличие от семейства HDSL, ADSL использует дискретную многочастотную модуляцию DMT (Discrete Multi-Tone), которая основана на множестве несущих, или подканалов в диапазоне частот от 0,026 до 1,1 МГц. Всего имеется 249 дискретных каналов шириной 4,3 кГц со своими несущими, среди которых первые 25 каналов используются в тракте передачи данных, 224 — в тракте приема. В каждом канале на своей несущей работает виртуальный модем с максимальной скоростью 32 Кбит/с, используется квадратурная амплитудная модуляция QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Возможно независимое изменение количества бит, передаваемых за одно изменение сигнала для каждого из подканалов. Имеет смысл использовать менее емкие посылки, так как их можно принимать с большей надежностью, при этом их потеря не столь критична.

Данные могут передаваться любой из несущих, за исключением нескольких из них, которые используются для служебных целей. Совместимость с голосовой телефонией обеспечено тем, что каналы передачи данных лежат в полосе частот от 25,8 до 138,6 кГц, каналы приема — от 163,9 кГц до 1,1 МГц. Полоса частот 0–4 кГц — голосовой диапазон для аналоговой телефонии.

DMT обладает высокой помехоустойчивостью к импульсным помехам и различным частотным искажения. При установке соединения и наличии помех на линии каналы, соответствующие пораженным помехой участкам частотного диапазона, отключаются. Таким образом, передача полезной информации выполняется только несущими с высоким отношением сигнал/шум. DMT по сути обеспечивает адаптацию скорости по мере увеличения или уменьшения способности канала поддерживать нужную скорость передачи данных

Annex A предусматривает коммутацию пользовательского модема напрямую к линии без частотного разделителя. В этом случае используется «облегченный» стандарт ITU-T G.992.2, для краткости называемый G.lite [12]. Для приема используются только каналы с 38 по 127 с соответствующим снижением пропускной способностью тракта приема. Максимальная скорость при этом ниже: к абоненту — 64–1536 Кбит/с, а от него — 16–384 Кбит/с. Одиночным пользователям этого достаточно: зачастую серверы в Интернете не способны «отдавать» данные даже на такой скорости. На рис. 1 упрощенно отражено распределение каналов в стандарте Annex A.

 

Рис. 1. Распределение частот и каналов ADSL Annex A

Стоит отметить, что при испытаниях прототипов устройств, поддерживающих G.lite, обнаружилось, что отказ от частотных разделителей приводит к неблагоприятным результатам. Модем G.lite испытывает влияние резких изменений высокочастотного импеданса, которыми сопровождаются начало и окончание телефонного сеанса. В результате происходит срыв синхронизации с оборудованием центрального узла и повторное согласование параметров соединения. Это, в свою очередь, нарушает непрерывность потока данных, но главное — совершенно несовместимо с голосовыми приложениями VoDSL (Voice-over-DSL). Кроме того, без сплиттера уровень шумов повышается как в телефонном аппарате — от потока данных, так и на линии — от телефона. Для борьбы с этим приходится снижать мощность, выдаваемую на линию в исходящем направлении, а это сокращает допустимую дальность соединения при данной скорости передачи. Для ликвидации этой проблемы на входе телефонных аппаратов дополнительно устанавливаются фильтры высоких частот (микрофильтры), не пропускающие надтональную часть частотного диапазона. Примечательно, что такие фильтры часто позволяют обойтись без сплиттеров и при обычных инсталляциях ADSL-каналов с сохранением присущих им длин соединений и скоростей передачи.

В случае использования ISDN-линии распределение каналов несколько иное: первые 27 каналов не могут быть использованы, так как диапазон частот 0–120 кГц занимает сигнал ISDN. Поэтому ADSL Annex B использует каналы с 33 по 57 для передачи и с 63 по 255 для приема данных (рис. 2) .

 

Рис. 2. Распределение частот и каналов ADSL Annex B

Значительно расширяет возможности обычного ADSL стандарт ITU-T G.992.3 (ADSL2) [13, 14]. Благодаря тому, что за один такт в каждом канале может быть передано более 15 бит, скорость входящего потока может быть увеличена до 12 Мбит/с, исходящего — до 1,5 Мбит/с. Если телефонная линия не используется для разговоров, исходящий поток увеличивается на 256 Кбит/с. Оптимизирована служебная информация, размер которой теперь меняется динамически, сокращая издержки в 8 раз. Улучшены механизмы адаптации под текущее состояние канала. На протяженных линиях, где скорость невысока, увеличивается эффективность кодирования. При низких шумах в линии скорость передачи может быть на 50 Кбит/с больше или при той же скорости может быть увеличена дальность связи на 180 м. В специальном режиме RE-ADSL2 (Reach-Extended — «увеличенная дальность»), называемом также «Annex L», дальность связи составляет 8,5 км при скорости 384 Кбит/с. Помимо этого, в ADSL2 предусмотрено снижение скорости при длительных простоях, возможность агрегирования до 4 телефонных линий для увеличения скорости до 40 Мбит/с и другие возможности.

Стандарт ITU-T G.992.5 (ADSL2+) увеличивает скорость передачи до 24 Мбит/с по направлению к клиенту на коротких линиях за счет расширения частотного спектра до 2,2 МГц (512 каналов) [15]. Но на дальности более 2,0–2,5 км скорость резко падает, сравниваясь с ADSL и ADSL2, предельное расстояние то же — около 5,5 км.

В данный момент в стадии разработки находится очередная версия стандарта — ADSL2++, известная также как ADSL4. Цифра «4» означает, что ширина частотного диапазона и скорость увеличатся примерно в 4 раза по сравнению с ADSL. Обладатели очень хороших телефонных линий, проживающие недалеко от АТС, смогут получать информацию на скорости порядка 50 Мбит/с, а отдавать на скорости до 3 Мбит/с.

Интересной является технология VDSL (рекомендация ITU-Т G.993.1) [16]. ADSL и SHDSL нацелены, прежде всего, на обеспечение максимальной дальности связи на «последней миле». Когда нужно обеспечить передачу данных в одном отдельно стоящем здании или группе зданий, в дело вступают технологии последних сотен метров — VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line). Это идеальное решение для одновременной передачи голоса, данных и изображения по уже существующим телефонным линиям.

Используемый VDSL диапазон частот расположен в еще более высокочастотной области спектра. Это обеспечивает совместимость с «дальнобойными» технологиями ADSL и SHDSL. Кроме этого, меньшая дальность линии позволяет использовать более простой способ модуляции QAM и, таким образом, оптимизировать соотношение цена/скорость. VDSL применяется на расстояниях в пределах 0,1–1,4 км, обеспечивая полнодуплексную скорость от 6 до 16–18 Мбит/с. VDSL-модемы выпускаются в конфигурациях сервера или клиента и могут работать напрямую друг с другом.

VDSL предоставляет эффективные возможности для интеграции Ethernet-сетей. В отличие от чисто ассиметричной ADSL, VDSL работает и в симметричном режиме. Это позволяет реализовать решение EoVDSL (Ethernet-over-VDSL). Устройства EoVDSL позволяют преобразовывать сигнал между стандартным Ethernet и VDSL-технологией и предоставляют сервис сетей Ethernet на большие расстояния, используя VDSL в качестве транспортного метода. EoVDSL обеспечивает максимальную скорость до 15 Мбит/с на расстоянии до 1500 м по существующей проводке. Это позволяет существенно сократить расходы по развертыванию сети и прокладке оптоволоконных линий. Например, базирующаяся на VDSL технология 10Base-S позволяет организовать симметричный полнодуплексный Ethernet 10 Мбит/с до 1,2 км по одной витой паре с жилой 0,5 мм.

Несмотря на то, что наиболее широко представленные на рынке VDSL-решения используют QAM-модуляцию, ряд ведущих компаний-производителей оборудования поддерживают модуляцию DMT. Даже после принятия в 2004 г. спецификаций G.993.1 VDSL право на жизнь имели и DMT, и QAM. Правда, DMT-модуляция по сравнению с QAM требует гораздо больших накладных расходов и вычислительных мощностей, чем и был обусловлен один из главных ее недостатков — повышенное энергопотребление в расчете на линию и высокая стоимость микросхем для ее реализации. Новые проектные нормы помогли ликвидировать первый недостаток, ликвидировать второй могут просто большие объемы производства. Тем не менее, на стороне этого стандарта лучшая спектральная эффективность и большая скорость передачи, повышенная устойчивость к помехам, автоматическая адаптация к параметрам линии, цифровая реализация тракта обработки сигнала. Для совместимости с другими технологиями диапазон частот, используемый VDSL, разбивается на два и более участков: один или несколько диапазонов используются для передачи, а оставшиеся — для приема. Меняя используемые частотные планы, можно избежать нежелательного излучения на критичных частотах.

Примеры планов распределения частот для VDSL некоторых стандартов приведены на рис. 3.

 

Рис. 3. Планы распределения частот для VDSL некоторых стандартов

Частотный план 997 (вариант стандарта G.993.1, адаптированный из документа ETSI Plan 997) в основном используется в Европе, а 998 рекомендован для Северной Америки и Японии. Частотный план «Fx» имеет плавающую граничную частоту, которая выбирается в соответствии с потребностями абонента: соотношение скоростей входящего и исходящего потоков в этой области может быть почти любым. Однако главная проблема при этом в том, что если конкурирующие операторы связи станут использовать разные технологии, взаимные наводки в соседних жилах кабеля будут достаточно сильными.

Последовавший в 2006 г. стандарт VDSL2 (рекомендация ITU-Т G.993.2) получил неофициальное название «удлинитель оптики», поскольку предполагается, что соответствующее оборудование будет использоваться для обеспечения передачи данных внутри жилых домов и офисных зданий [17]. Этот стандарт окончательно закрепил DMT как единственный метод модуляции. Он более эффективно использует полосу пропускания, которая увеличена с 12 до 30 МГц. Новый стандарт наилучшим образом подходит для услуг Triple Play.

Таким образом, асимметричные технологии ориентированы в первую очередь на широкополосный абонентский доступ в Интернет. Во время работы осуществляется постоянный мониторинг характеристик линии и в зависимости от соотношения сигнал/шум и ряда других факторов скорость передачи данных может изменяться.

Симметричные технологии нацелены, прежде всего, на обеспечение гарантированного качества обслуживания, то есть при заданной скорости и дальности связи обеспечить уровень ошибок не хуже 10-7 даже в самых неблагоприятных шумовых условиях, обеспечивая гарантированную скорость передачи данных и качество обслуживания для ответственных приложений. В частности, SHDSL обеспечивает меньшую по сравнению с ADSL задержку в канале (1,2 мс против 20 мс), что делает эту технологию незаменимой для использования в некоторых приложениях реального времени.

Сравнительные возможности наиболее значимых с точки зрения возможностей массового внедрения xDSL представлены в табл. 2.

Таблица 2

Сравнительные возможности наиболее значимых xDSL

 

Критерий G.SHDSL ADSL ADSL2 ADSL2+ ADSL2++ VDSL
Число пар в линии До 4 1 1 1 1 до 2
Длина линии сечением 0,4 мм, км до 6 без регенерациидо n*6 с регенерацией 5 5 5 5 до 1,2 по 1 паре до 2  по 2 парам
Максимальная скорость (к абоненту/от абонента), Мбит/с 2,3 по 1 паре
4,6 по 2 парам
 
8/1 12/1 24/2 48/3 18/16 (QAM)
50/30 (DMT)
Работа «поверх» телефонной линии нет да да да да да
Регенерация Только в оборудовании для передачи цифровых потоков нет нет нет нет нет
Возможность работы модема «друг на друга» да нет нет нет нет да

При использовании медной пары с диаметром жилы 0,4 мм критическим для обеих технологий становится расстояние около 3 км, при этом для SHDSL снижение пропускной способности носит более плавный характер. В отличие от ADSL, где модемы на стороне сервера и клиента различаются аппаратно и клиентские (как и серверные) модемы не могут работать напрямую друг с другом, SHDSL-модемы могут программно настраиваться на режимы сервер/клиент. Таким образом, два SHDSL-модема могут быть настроены для работы напрямую друг с другом без использования дорогих многопортовых концентраторов доступа, что значительно снижает стоимость решений начального уровня и позволяет осуществлять постепенное внедрение технологии SHDSL.

При совместном предоставлении услуг асимметричного и симметричного высокоскоростного доступа SНDSL-оборудование позволяет задействовать максимальное в сравнении с другими технологиями число пар в кабеле.

Резюмируя, можно сформулировать некоторые рекомендации к применению описанных выше технологий. В целом можно отметить, что xDSL-технологии эффективны для решения телекоммуникационных задач на этапах развития проектов начального уровня:

  • как «удлинитель» Ethernet — организациям и компаниям с территориально ограниченной сетевой инфраструктурой (учебные, научно-исследовательские центры, складские комплексы, аэропорты, заводы, супермаркеты и т. д.), планирующими быстрое объединение разнесенных подразделений в единую сеть;
  • операторам связи и Интернет-провайдерам, предоставляющим доступ в Интернет по выделенным линиям и желающим увеличить скорость подключения абонентов на существующих линиях;
  • когда требуется оперативно и недорого объединить в локальную сеть несколько удаленных  подразделений, один из которых расположен в непосредственной близости от телефонной станции или между ними уже имеется телефонная проводка, а дополнительное каблирование технически или экономически затруднительно.

Технология SHDSL эффективна в следующих случаях:

  • когда требуется быстрое и надежное объединение разнесенных подразделений, расположенных на относительно большом расстоянии (до 7–8 км), в единую сеть;
  • когда необходимо обеспечить симметричное дуплексное соединение с гарантированной полосой пропускания и высокими параметрами скорости и дальности передачи данных по витой паре; при наличии другого SHDSL-оборудования взаимная совместимость SНDSL-устройств с оборудованием разных производителей позволяет совместно использовать как модульные концентраторы, так и отдельные пары модемов, соответствующие этому стандарту;
  • в критически важных приложениях — в системах управления производством, в ведомственных сетях передачи данных благодаря дальности и надежности связи;
  • в любых случаях при условии, что можно «пожертвовать» линией аналоговой телефонной связи, так как SHDSL не оставляет возможности сохранить обычную телефонную связь на линии одновременно с передачей данных.

Технологии ADSL эффективны в следующих случаях:

  • для интернет-провайдеров, предоставляющих массовый доступ в Интернет, поскольку базой для внедрения ADSL-сервисов является существующая инфраструктура распределительной телефонной сети, а также на предприятиях при концентрации пользователей в зонах обслуживания местной АТС,
  • когда требуется быстро и дешево подключить несколько территориально разнесенных пользователей в единую сеть узлов, расположенных на относительно небольшом расстоянии (до 4–5 км), при этом, однако, на центральном узле необходимо использовать многопортовые концентраторы.
  • при дефиците кабельной емкости на магистральных и распределительных кабелях и необходимости сохранить обычную телефонную связь на используемых линиях.

Технология VDSL эффективна в следующих случаях:

  • операторам связи и интернет-провайдерам наряду с ADSL— и SНDSL-решениями на небольших удалениях (до 1,5 км) от точек присутствия с целью предоставления услуг нового качества в рамках имеющегося бюджета;
  • для интеграции существующих Ethernet-сетей со строящейся телефонной сетью, например в отелях, офисах, складских комплексах;
  • для предоставления интегрированных услуг передачи данных и телефонии в бизнес-центрах, гостиничных комплексах, коттеджных поселках с возможностью сохранить обычную телефонную связь на используемых линиях;
  • в многоквартирных жилых домах, когда требуется оперативно и надежно предоставить доступ в Интернет и есть доступ к домовой телефонной проводке;
  • при сверхвысоких требованиях к пропускной способности канала передачи данных, дефиците кабельной емкости на магистральных и распределительных телефонных кабелях и необходимости сохранить обычную телефонную связь на используемых медных линиях.

 

Литература:

1.    Рид Р. Основы теории передачи информации: пер. с англ. — М.: Вильямс, 2005. —393 с.
2.    Масленников И.О. Что такое triple play // ИнформКурьерСвязь. — 2005. — № 8. — С. 28–32.
3.    Урядников Ю.Ф. Сверхширокополосная связь. Теория и применение. — М.: Солон-Пресс, 2005. — 367 с.
4.    Бакланов И.Г. Технологии измерений в современных телекоммуникациях. — М.: Эко-Трендз, 1997. — 139 с.
5.    Саламоун С. DSL: Скорость и средства для ее контроля // Сети и системы связи. — 1998. — № 11 (33). — С. 96–97.
6.    Левит Д. DSL: Трудная дорога к стандартам // Сети и системы связи. — 1998. — № 11 (33). — С. 98–104.
7.    Шмытов С.В. Дальнобойный HDSL // Сети и системы связи. — 1999. — № 6 (40). — С. 72–77.
8.    Нозик В.М., Дубовский В.Н. Опыт реализации «последней мили» с дистанционно управляемым телекоммуникационным оборудованием // Веснiк сувязi. — 2001. — № 2. — С. 42–45.
9.    ITU-T Recommendation G.991.1 (1998), High bit rate Digital Subscriber Line (HDSL) transceivers
10.  ITU-T Recommendation G.991.2 (2001), Single-pair high-speed digital subscriber line (SHDSL) transceivers
11.  ITU-T Recommendation G.992.1 (1999), Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) transceivers.
12.  ITU-T Recommendation G.992.2 (1999), Splitterless asymmetric digital subscriber line (ADSL) transceivers
13.  ITU-T Recommendation G.992.3 (2005), Asymmetric digital subscriber line transceivers 2 (ADSL2) 
14.  ITU-T Recommendation G.992.4 (2002), Splitterless asymmetric digital subscriber line transceivers 2 (splitterless ADSL2)  
15.  ITU-T Recommendation G.992.5 (2005), Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) transceivers — Extended bandwidth ADSL2 (ADSL2plus)  
16.  ITU-T Recommendation G.993.1 (2004), Very high speed digital subscriber line transceivers  
17.  ITU-T Recommendation G.993.3 (2006), Very high speed digital subscriber line transceivers 2 (VDSL2)  

 

Ссылки по теме:

 

версия для печати 
АНОНСЫ

Перечень международных выставок 2024 года, на которых ГУ «БелИСА» выступает выставочным оператором коллективного раздела научно-технических разработок

Раздел: Анонсы

Ярмарка инновационных разработок «Агропромышленные и продовольственные технологии» (23 мая 2024 г., г. Минск)

Раздел: Анонсы

Республиканский семинар по вопросам организации и осуществления научно-технической деятельности (24 мая 2024 г., г. Минск)

Раздел: Анонсы

Международная специализированная выставка «ТИБО-2024» (5-8 июня 2024 г., г. Минск)

Раздел: Анонсы

II Международная выставка индустрии безопасности «Национальная безопасность. Беларусь-2024» (19-21 июня 2024 г., г. Минск)

Раздел: Анонсы

Выставка в рамках XI Форума регионов России и Беларуси (27–30 июня 2024 г., г. Витебск)

Раздел: Анонсы

НОВОСТИ  |  О ГУ «БелИСА»  |  Вакансии  |  МЕРОПРИЯТИЯ  |  Издания ГУ «БелИСА»  |  Журнал «Новости науки и технологий»  |  Государственная научная и государственная научно-техническая экспертиза  |  Государственная регистрация научно-исследовательских и опытно-конструкторских (опытно-технологических) работ  |  Реестр результатов научно-технической деятельности  |  Депонирование научных работ  |  Инжиниринговые услуги  |  Национальная инновационная система  |  Прогнозирование потребности в научных работниках высшей квалификации  |  Комплексный прогноз научно-технического прогресса (КП НТП)  |  Государственная система научно-технической информации  |  Научно-техническая деятельность  |  Международное сотрудничество  |  Национальный информационный офис программ ЕС по науке и инновациям  |  Информация для сотрудников ГУ «БелИСА»  |  Комиссия по противодействию коррупции  |  Обратная связь  |  Первичная профсоюзная организация ГУ «БелИСА»

Последнее обновление: 15.05.2024
Copyright © БелИСА