ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line

В последнее время исключительно пристальное внимание уделяют оптимизации использования симметричных пар городских абонентских кабелей. Причина понятна: каждый обычный телефонный абонент (или почти каждый) соединен абонентской парой со своей районной АТС. Поэтому число задействованных абонентских пар в мире просто колоссально. Одни – связисты – ищут пути как сэкономить на числе пар при развитии телефонных сетей, предлагая методы и аппаратуру многоканального уплотнения абонентской пары (множественный телефонный доступ) или методы и аппаратуру радиодоступа.

Другие – специалисты по системам передачи данных – исследуют методы скоростного доступа абонентов к информационным рекам (в первую очередь – к Интернет) по тем же абонентским парам. Интерес последних понятен – абонентская пара уже связывает телефонного абонента с АТС и, если довести до районной АТС информационную реку, то практически все абоненты этой АТС получают прямую возможность окунуться в прелести информационного моря, хотя бы той же Интернет, используя свою абонентскую пару. Задача более, чем благородная. Тем более, что предлагаемые сегодня решения позволяют сохранить в целости и сохранности телефонную связь абонента. Дело в том, что предлагаемые методы дополнительного использования полосы пропускания абонентской линии базируются на принципе частотного уплотнения, при котором низкочастотный участок диапазона частот отдан телефонной связи, а высокочастотный участок разделен меду направлениями передачи данных: восходящего (от абонента) потока и нисходящего (к абоненту) потока. При этом применяют два метода разделения восходящего и нисходящего потоков: с эхокомпенсацией и частотный.

В чем собственно сложность проблемы дополнительного уплотнения абонентской пары? Дело в том, что обычные симметричные пары абонентского кабеля всегда рассматривались как относительно узкополосная среда, предназначенная для обычной телефонной связи (300-3400Hz) и иногда надтональной телефонии (до 16КHz) . Абонентские же пары надумали использовать для скоростной передачи двоичных сигналов сравнительно “ недавно” – в начале 80-х. Причина проста: во-первых, необходимо было найти метод одновременного доступа группы телефонных абонентов к районной АТС по одной-двум абонентским парам кабеля (цель – экономия меди и работ по прокладке кабеля) , во-вторых, необходимо было решить проблему абонентского цифрового окончания («последней мили») для ISDN станций коммутации (знаменитые 2В канала по 64К и один D канал 16К стандарта BRI) . Тогда, естественно, никто еще не помышлял о доступе в Internet. И только в начале 90-х начались серьезные исследования по сверхскоростной передаче данных по обычным абонентским парам. Одной из важнейших проблем при этом была проблема минимизация полосы частот, занимаемой сигналами данных, при обеспечении приемлемой помехоустойчивости. Не следует забывать, что абонентские кабели связи разрабатываются и выпускаются как низкочастотные кабели связи.

Оказалось, что применяя многократные методы модуляции: упрощенную разновидность QAM амплитудно-фазовую модуляцию без несущей-САР (Carrierless Amplitude Phase) или один из методов многоканальной параллельной передачи с множеством низкоскоростных парциальных каналов, называемой сегодня – DMT модуляцией (Discrete Multi-Tone) , давно исследованных и апробированных в "обычных" модемах для телефонных каналов, можно в умеренных частотных диапазонах за счет многократности методов модуляции обеспечить высокие скорости передачи двоичной информации даже по обычным симметричным парам абонентских кабелей на дальности в несколько километров.

Учитывая что восходящий трафик на информационные услуги (запросы) обычно существенно меньше трафика запрашиваемой информации (нисходящий трафик) , в этой новой технологии предложили применить два неравных, асимметричных по скорости потока: относительно умеренный – от клиента (ожидается, что он будет равен 1. 5Mbps) , и существенно более скоростной- к клиенту (максимально 8Mbps) . Именно поэтому эта технология получила название ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) -технологии высокоскоростной дуплексной асимметричной передачи двоичной информации по обычной абонентской паре телефонного кабеля, или более дословно – Асимметричной цифровой абонентской линией

Скорости зависят от длины пары, диаметра жил, влияния соседних пар на ближнем и дальнем концах, внешних помех и организации самой абонентской пары. Дуплексная передача по одной паре обеспечивается либо методом эхокомпенсации, либо фильтровым методом разделения направлений связи. При фильтровом методе каждое направление занимает свой диапазон частот. Более того, низкочастотный участок, используемый для обычной телефонной связи, отделяется от остальной части диапазона специальным разделительным (Splitter) фильтром, способным пропускать даже постоянный ток довольно большого значения для захвата и удержания линии, когда необходим одновременно с передачей данных обычный сеанс телефонной связи. Естественно, появляется новое активное оборудование: у абонента – специальный ADSL модем и Splitter, на станционной стороне – Splitter-ы, станционные ADSL модемы и групповое концентрирующее и маршрутизирующее оборудование. ADSL-технология подразумевает, конечно, что на каждой районной АТС доступны, или будут доступны не только обычные телефонные линии и каналы, но и высокоскоростные тракты доступа к информационным рекам, с которыми и будет взаимодействовать это групповое оборудование.

Вообще говоря, под термином абонент не обязательно подразумевать одиночного абонента. Это может быть и группа абонентов, например, жители подъезда или дома, сотрудники офиса, объединенные в рабочую группу LAN, которая с помощью всего лишь одного абонентского ADSL-модема по одной паре кабеля может получить высокоскоростной доступ в Интернет. Поэтому некоторые типы абонентских ADSL-модемов снабжены собственными маршрутизаторами и LAN интерфейсом, позволяя подключать их напрямую в локальную сеть. И, конечно, ADSL-технология может использоваться не только для доступа в Интернет и не только по парам абонентских кабелей. Одним из примеров нарастающего применения этой технологии – это высокоскоростной доступ территориально распределенных клиентов или групп клиентов (в пределах рабочей дальности ADSL-технологии) в корпоративную сеть. Но в первую очередь ADSL-технология создается для того, чтобы сделать еще один шаг на пути решения проблемы скоростного доступа абонентов обычной телефонной сети к огромным источникам информации и, в первую очередь, Интернет. Необычайно важно, что при этом используется существующая пассивная инфраструктура абонентских кабелей с низкими дополнительными затратами на активное абонентское и станционное оборудование. Технология обеспечивает высокоскоростную передачу в цифровом виде любой информации: видео, голоса, данных. Учитывая, что реальные характеристики абонентских пар, существенные для качественной передачи скоростных потоков 1. 5Mbps (восходящий поток) и 8Mbps (нисходящий поток) , имеют значительный разброс и поэтому далеко не всегда эти скорости достижимы, в ADSL технологии применяют известный метод адаптации скорости обмена (передачи/приема) в зависимости от качественных характеристик пары кабеля и помеховой ситуации сеанса связи- RADSL (Rate Adaptive DSL) .

Более того, ряд ведущих американских операторов связи, телекоммуникационных компаний и производителей коммуникационного и компьютерного оборудования предложили в начале 1998 г. стандарт на упрощенный вариант ADSL-технологии ADSL. Lite со скоростью нисходящего потока 1. 5 Mbps и 384 kbps- для восходящего. Цель очевидна – обеспечить более уверенную работу почти на любых абонентских линиях или/и большей протяженности. Для увеличения дальности в технологии ADSL. Lite предусматривается также вариант с 512 Kbps нисходящим и 128 Kbps восходящим потоками. Более того, при необходимости симметрии потоков предлагается скорость 384 Kbps. Еще одной важнейшей особенностью этой новой технологии ADSL. Lite является отсутствие внешних частотных разделителей – Splitter у абонента при сохранении возможности организации телефонного соединения.

В октябре 1998 г. ITU-T принял первую редакцию стандарта ADSL. Lite. Группа15 ITU-T, стандартизирующая DSL, присвоила всем стандартам направления ADSL. Lite индекс «G», поэтому в документах ITU-T это будет стандарт G.Lite.

Вообще говоря, чтобы услуги ADSL доступа стали массововыми, необходимо установить дополнительное активное оборудование на всех АТС и обеспечить доступ к нему всех абонентов этих станций, желающих иметь этот доступ. Кроме того, услуга должна быть приемлемой по цене, включая стоимость абонентского оборудования и постоянные абонентские платежи. Утешительно, что цены на абонентские модемы ADSL.Lite в США уже сегодня упали до 150-200$.

В отечественных публикациях по ADSL тематике усиленно доказывется, что на наших абонентских линиях "творится такое!", что внедрение этой технологии нереально или почти нереально. Думается, что все эти многочисленные рассуждения глубоко ошибочны. Во-первых, определенный объем испытаний ADSL изделий компании 3СОМ с приличным результатом уже проводился на наших родных абонентских линиях. Во-вторых, колоссальный интерес к этой технологии буквально всех ведущих телекоммуниеационных компаний-операторов и производителей за рубежем (достатчно побывать на сайте ADSL.СОМ) должен насторожить наших ведущих владельцев городских телефонных и наложенных сетей государственного и корпоративного секторов, наших интернет-провайдеров: не опоздаем ли мы, как всегда, на пару-тройку десятков лет за счет нашей традиционной нерасторопности! Можно уверенно утверждать, что за ADSL технологиями ближайшее будущее и, более того, – именно у нас, где почти нет сетей ISDN, слабо развиты телевизионные кабельные сети, где радиодоступ и доступ через спутники из-за высокой дороговизны и особых причин вряд ли получит широкое распространение. Не следует забывать, что скоростные показатели даже ADSL. Lite во много раз превосходят для абонента возможности ISDN. В то же время можно столь же уверенно утверждать, что этот вариант ADSL легко "приживется" на наших "не очень хороших" абонентских линиях. Вспомним споры у нас по поводу 56К технологий для обычных модемов, где качество абонентской линии клиента играет важнейшую роль. Сегодня же все наши любители Интернет только тем и заняты, что делают апгрейд до V.90 своих обожаемых модемов, а линейные скорости работы с Интернет в 40-50Кбит/сек – совсем не редкость.

Более того, знаменитая IP-телефония и, вообще, назревающая конвергенция телефонных сетей и сетей передачи данных потребует высокоскоростного доступа абонента к родной АТС, какой бы "конвергирующей" она не стала в ближайшем будущем. Именно ADSL технологии призваны решить эту градиозную задачу на абонентских участках будущих суперсетей и именно поэтому проявляют столь пристальное внимание и интерес к этой технологии.