ADSL –технология будущего

  Введение

  Российский  рынок услуг передачи данных в  режиме on-line находится в начальной  стадии своего развития. Основным сдерживающим фактором является несоответствие между  большой себестоимостью услуг и  платежеспособностью потребителей, в результате чего такого рода услуги до настоящего времени могли позволить  себе только средние и крупные  корпоративные пользователи.

  Не  секрет, что для снижения себестоимости  услуг важнейшую роль играет выбор  среды передачи данных именно для  организации "последней мили", то есть линий, по которым помещения  абонентов подключаются к точкам доступа оператора. При построении сети, рассчитанной на массового пользователя, выбор технологии для "последней  мили" становится принципиальным с  точки зрения влияния на тарифы.

  В настоящее время известны и широко используются в городских условиях следующие средства для организации "последней мили": телефонные медные провода; волоконно-оптические кабели; телевизионные кабельные сети; радиоэфир (технология "радио-Ethernet"); каналы спутникового телевидения

  Традиционные  технологии, которые были до настоящего времени разработаны для высокоскоростной передачи данных или доступа в  сеть Интернет, достаточно дороги, причем не только на этапе внедрения, но и  при эксплуатации, в то время как  эффективные с экономической  точки зрения технологии не обеспечивали необходимой пользователям скорости передачи данных. Большинство пользователей  все еще вынуждены применять  для получения доступа в сеть Интернет аналоговые модемы, предназначенные  для использования на телефонных линиях.

  Возможности высокоскоростной передачи данных долгие годы не распространялись на миллионы представителей мелкого бизнеса  и частных абонентов, которые  по понятным экономическим соображениям не могут себе позволить содержать  выделенную оптико-волоконную линию. И  хотя потребность этих групп абонентов в технологиях цифровой передачи постоянно росла и растет, до последнего времени им оставалось полагаться только на те средства передачи данных, которые используют линии телефонной сети общего пользования. Технологии DSL(Цифровая абонентская линия) являются одним из главных средств решения проблем такого рода.

  Медная  абонентская телефонная линия находится  в стадии эволюционного перехода от аналоговой сети, предназначенной  только для обеспечения телефонной связи, к широкополосной цифровой сети, способной обеспечить передачу голоса, высокоскоростную передачу данных, а  также работу других не менее важных коммуникационных служб. Поддержание  работы такой сети требует не только наличия соответствующего современного оборудования, но и совершенно нового подхода к управлению работой  кабельной абонентской телефонной сети.

  Сеть, состоящая из пар витых проводов, которая изначально предназначалась  только для обеспечения телефонной связи между различными абонентами, постепенно превращается в сеть широкополосных каналов, способных поддержать высокоскоростную передачу данных и другие широкополосные телекоммуникационные службы. Разработанная  для аналоговых телефонных линий  технология (аналоговые модемы, предназначенные  для передачи по телефонным линиям) имеет очень ограниченную скорость передачи данных - до 56 Кбит/с. Но, благодаря  использованию на абонентской кабельной  сети современных технологий, разработанных  специально для витых пар проводов, те же самые линии, которые ранее  использовались для традиционной телефонной связи и передачи данных могут  поддерживать экономически эффективную  высокоскоростную передачу данных, при  этом сохраняя возможности одновременного использования абонентских линии  и для традиционной телефонной связи. Новую ступень развития удалось  преодолеть благодаря использованию  технологий DSL.

  Для конечных пользователей технологии DSL обеспечивают высокоскоростное и  надежное соединение между сетями или  с сетью Интернет, а телефонные компании получают возможность исключить  потоки данных из своего коммутационного  оборудования, оставляя его исключительно  для традиционной телефонной связи.

  Обеспечение высокоскоростной передачи данных по медной двухпроводной абонентской  телефонной линии достигается установкой оборудования DSL на абонентском конце  линии и на "конечной остановке" магистральной сети высокоскоростной передачи данных, которая должна находится  на телефонной станции, к которой  подключена данная абонентская линия. Если на абонентской линии с использованием технологии DSL организована высокоскоростная передача данных, информация передается в виде цифровых сигналов в полосе гораздо более высоких частот, чем та, которая обычно используется для традиционной аналоговой телефонной связи. Это позволяет значительно  расширить коммуникационные возможности  существующих витых пар телефонных проводов.

  Использование технологий DSL на абонентской телефонной линии позволило превратить абонентскую  кабельную сеть в часть сети высокоскоростной передачи данных. Телефонные компании получили возможность увеличить  свои прибыли, используя существующую кабельную телефонную сеть для предоставления своим абонентам возможности  высокоскоростной передачи данных по доступной цене. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава  1. ADSL –технология будущего 

          Про эту технологию написано много, если не сказать больше. Но мнения авторов статей настолько различны, что неопытному пользователю тяжело сделать выбор "за" или "против". Одни говорят, что по неумолимой статистике у ADSL нет будущего. Другие - что это революционное решение, с которым уйдут все проблемы. Говоря по - другому, спектр мнений очень велик: от божественного превозношения, до полного презрения. Целью этой статьи является ознакомление читателя с технологией ADSL, не особо углубляясь в технические подробности. Но полезна она будет и опытным пользователям. Надеюсь, она поможет вам, наконец - то, решить стоит ли она вашего внимания или нет [5].

         Аббревиатура ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) расшифровывается как "асимметричная цифровая абонентская линия". Асимметричность ADSL, по сути, подразумевает передачу больших объемов информации к абоненту (видео, массивы данных, программы), и небольших - от абонента (в основном, команды и запросы). Технология ADSL разрабатывалась в начале 90-х годов, в 1993 году она появилась в американских телефонных сетях, а широкое распространение в мире получила в 1998 году.

          Начало семейству технологий xDSL (кроме ADSL в него входят HDSL, IDSL, VDSL и другие разновидности) положила двенадцать лет назад компания Bellcore, ныне Telcordia Technologies. В 1994-95 годах сформировались асимметричные модификации цифровой абонентской линии: ADSL. В последующие пять лет микроэлектронные фирмы разработали чипсеты для ADSL-связи, производители оборудования выпустили модемы, провайдеры - согласились их использовать, тем не менее очевидно, что технология внедряется гораздо медленнее, чем ожидалось.  
         Интересно сравнить прогнозы и реальные цифры. Так, авторитетнейшая исследовательская фирма Dataquest в 1997 году "грозила", что к концу 1999-го число xDSL-линий достигнет 5,8 миллиона (всего в мире насчитывается около 800 млн. телефонных пар). И вот наступил конец того самого года, а линий проложено в 3-5 раз меньше. Причем наибольшие разочарования вызывает именно сектор ADSL, который должен был обеспечить массовый рынок высокоскоростным подключением к Интернету.

          Почему же технология цифровой связи, задействующая неиспользованный потенциал существующих телефонных линий, все-таки пробуксовывает? Причин тому несколько.

          Технология ADSL, обещавшая пользователям мегабитные потоки, к моменту выхода на рынок оказалась в жестком конкурентном окружении. Во-первых, за пару лет аналоговые модемы удвоили пропускную способность (а благодаря тайваньским производителям, еще и подешевели до 40-50 долларов), и сегодня скорость 56 кбит/с более чем удовлетворяет многих Web-серферов. Во-вторых, появились и набрали силу другие методы скоростного доступа в Интернет.

         В США главным конкурентом ADSL в области высокоскоростного доступа в Интернет являются кабельные модемы. Подавляющее большинство (96-98%) американских домов подключено к сетям кабельного телевидения (КТВ). Как следствие, тягаться в популярности с кабельными модемами пока не может никто. Так, к началу 1999 года в США было продано 500 тыс. кабельных модемов, а линий ADSL работало только 39 тысяч. (Для справки: всего доступ к Интернету имеют более 30 млн. американских семей.)

          Понятно, что перспективы ADSL во многом зависят и от производителей компьютеров. Ведь сегодня PC зачастую предлагается с подключением к Интернету (и даже в качестве домашней страницы "прошивается" конкретный портал). В 1998 на выставке "Comdex" фирма Compaq выступила с инициативой Triple Play, предложив широкополосное подключение к Интернету либо через кабельные модемы, либо через ADSL, либо с использованием обычного доступа по коммутируемой линии с турбированием нисходящего трафика через DirecPC. Одновременно Dell выдвинула аналогичную программу ConnectDirect. Обе компании заключили соответствующие договора с крупнейшими телефонными операторами США.  
          Сегодня ПК c ADSL-модемами предлагают такие крупные производители, как Compaq (модемы построены на чипсетах Alcatel Microelectronics и Lucent), Dell (на Lucent и Analog Devices), IBM (на Texas Instruments). Подтолкнет ли сей факт внедрение ADSL?  
          Но не стоит ассоциировать ADSL (равно как и DSL вообще) только с широкополосным доступом в Интернет. Если вспомнить историю, то ADSL изначально создавалась для систем "видео по запросу". Сами системы не прижились, а ADSL получила вторую жизнь только благодаря быстрому развитию Интернета. Так что ADSL - лишь физическая среда для передачи больших потоков информации [5].

          Если ADSL (или ее преемники) все-таки получит распространение, она может оказаться удобной основой мультисервисных сетей. Например, помимо доступа в Интернет, потребителя можно обеспечить дополнительными телефонными линиями (та же SBC обещает своим абонентам вместе с ADSL-услугами до четырех телефонных каналов).  
 
"Дикий Запад стандартизации"

Так назвал один из известных специалистов нынешнее положение дел в сфере xDSL-стандартов. На сегодня не существует единого, утвержденного  Международным телекоммуникационным союзом (ITU) стандарта ADSL, которого бы придерживались производители оборудования. Правда, ITU принял несколько DSL-стандартов: G.Lite, G.dmt и G.hs (G.994). G.dmt - стандарт, определяющий метод модуляции DMT (см. ниже); G.994 - алгоритм "рукопожатия" ADSL-устройств (аналог стандарта V.8 для аналоговых модемов) в потоке 1 кбит/с и рекомендованный для использования во всех видах DSL.

          G.Lite (принятый в этом году) заслуживает особого разговора. Пару лет назад витала идея создания единого стандарта Universal ADSL (UADSL), для чего даже была образована рабочая группа UAWG. Основными требованиями, которые предъявлялись к будущему стандарту, являлась низкая стоимость оборудования, более умеренные скорости (до 1,5 Мбит/с в нисходящем направлении) и возможность отказаться от использования частотных разделителей (splitters). Последние позволяют делить полосу пропускания телефонной линии между обычной телефонией (ТфОП) и сигналом ADSL, что, в свою очередь, дает возможность беспрепятственно пользоваться тем и другим одновременно.

         Принятие стандарта Universal ADSL должно было поставить точку в противоборстве двух алгоритмов модуляции CAP и DMT. CAP (амплитудно-фазовая модуляция с удалением несущей) в ADSL исторически использовалась раньше. DMT (многочастотная модуляция, в G.Lite используется 256 частотных диапазонов шириной по 4 кГц) была запатентована компанией Aware и сегодня все чаще используется в ADSL-оборудовании. DMT имеет ряд преимуществ, например (по крайней мере теоретически) можно освободить первые 4 кГц под канал ТфОП без частотных разделителей. По этой и другим причинам DMT был положен в основу UADSL.

         Не полностью в G.Lite оказалась решенной задача совместного использования ADSL и обычной телефонии. Оказалось, что устройствам G.Lite все равно требуются микрофильтры . В частности, испытания модемов Orckit американским оператором GTE показали, что 81% абонентов теряют скорость при параллельной работе телефона. А двадцати трем процентам абонентов, даже при опущенной трубке, для нормальной связи нужны микрофильтры. В итоге хотя на рынке уже имеются модемы, поддерживающие G.Lite, ни одна американская телефонная компания не стала внедрять их в массовом порядке. Лишь формально такие планы анонсировали Bell South и упомянутая GTE [5].

         Так что станет ли все-таки G.Lite стандартом де-факто - неизвестно. Возможно, со временем задача совместимости ADSL-устройств решится сама собой. Дело в том, что чипсеты для них делает ограниченный круг фирм: Alcatel, Analog Devices, Conexant (бывшая Rockwell Semiconductor), Lucent, Motorola, Orckit (в союзе с Fujitsu), STMicroelectronics, Texas Instruments, ZyXEL и еще несколько менее известных. Вдобавок в конце октября Intel лицензировала у Aware технологию модуляции DMT, а решительность Intel в вопросах стандартизации всем хорошо известна.  
          Эксперты предсказывают, что в ближайшие несколько десятилетий по мере распространения кабельных модемов и волоконно-оптических сетей наилучшим выбором для небольших компаний и домашних пользователей станет технология ADSL.