Технология ADSL

На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ с использованием телефонной линии и модемов. Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56 Kbps (обычно не более 40-52 Kbps). Естествеенно, этого в весьма малой степени хватает для комфортного доступа в интернет, тем более что насыщение web-страниц графикой и видео, применение Flash-технологий и проч. все острее ставит вопрос о путях дальнейшего увеличения пропускной способности канала от провайдера до вашего компьютера.

Одной наиболее перспективной в настоящее время является технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). Это новая модемная технология, превращающая стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии высокоскоростного (сравнительно) доступа. Технология ADSL позволяет передавать информацию к абоненту со скоростью до 6 Mbps. В обратном направлении используется скорость до 640 Кbps (это связанно с тем, что весь современный спектр сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от абонента).

Услуга ADSL организуется с помощью модема ADSL и стойки модемов ADSL, называемой DSL Access Module (DSLAM). Практически все DSLAM оснащаются Ethernet-портом, что позволяет использовать на узлах доступа обычные концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и прочее распространенное сетевое оборудование. Ряд производителей начали снабжать DSLAM интерфейсами АТМ, что позволяет напрямую подключать их к ATM-коммутаторам территориально-распределенных сетей. Также ряд производителей создают пользовательские модемы, которые представляют собой ADSL-модем, но для программного обеспечения являются адаптерами ATM. На участке между ADSL-модемом и DSLAM функционируют три потока: высокоскоростной поток к абоненту, двунаправленный служебный и речевой канал в стандартном диапазоне частот канала (0.3-3.4 KHz). Частотные разделители (POTS Splitters) выделяют телефонный поток и направляют его к обычному телефонному аппарату. Такая схема позволяет разговаривать по телефону одновременно с передачей информации и пользоваться телефонной связью в случае неисправности оборудования ADSL. Конструктивно телефонный разделитель представляет собой частотный фильтр, который может быть как интегрирован в модем ADSL, так и быть самостоятельным устройством.

Согласно теореме Шеннона, невозможно с помощью модемов достичь скоростей выше 33.6 Kbps. В ADSL-технологии цифровая информация передается вне диапазона частот стандартного канала. Это приведет к тому, что фильтры, установленные на телефонной станции, отсекут частоту выше 4 KHz, поэтому необходимо на каждой телефонной станции установить оборудование доступа к территориально-распределенным сетям (коммутатор или маршрутизатор). Передача к абоненту осуществляется на скоростях от 1.5 до 6.1 Mbps, скорость служебного канала составляет от 15 до 640 Kbps. Каждый канал может быть разделен на несколько логических низкоскоростных каналов. В минимальной конфигурации передача ведется на скорости 1.5 или 2 Мbps. В принципе, сегодня существуют устройства, передающие данные со скоростью до 8 Мbps, однако в стандартах такая скорость не определена. Максимально возможная скорость линии зависит от ряда факторов, включающих длину линии и толщину телефонного кабеля. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода.

ADSL-модем представляет собой устройство, построенное на базе цифрового сигнального процессора (DSP), аналогичное применяемому в обычных модемах. В общем случае, вся пропускная способность линии делится на два участка. Первый участок предназначен для передачи голоса, и находится в диапазоне 0.3-3.4 КHz. Диапазон сигнала для передачи данных лежит в пределах от 4 KHz до 1 МHz, так как физические параметры большинства линий не позволяют передавать данные с частотой свыше 1 МHz. К сожалению, не все существующие телефонные линии (особенно большой протяженности), имеют даже такие характеристики, поэтому приходится еще больше уменьшать полосу пропускания, что, конечно же, влечет за собой уменьшение скорости.

Существует также ряд смежных технологий, принцип работы которых аналогичен ADSL. Общее название таких технологий xDSL.

High Data-Rate Digital Subscriber Line (HDSL)

HDSL является технологией, обеспечивающей передачу на скорости 1.536 или 2.048 Mbps в обоих направлениях. Протяженность линии может достигать 3.7 km. Ориентирована в качестве более дешевой альтернативы выделенным каналам. Требует четырехпроводной абонентской линии.

Single-Line Digital Subscriber Line (SDSL)

Аналогичен HDSL, отличается тем, что для организации линии достаточно двух проводов. Протяженность может достигать 3 km

Very High Data-Rate Digital Subscriber Line (VDSL)

Аналогична HDSL, скорость до 56 Mbps. Расстояние до 1.5 km. Технология весьма дорогая и не находит широкого применения.

Rate Adaptive Digital Subscriber Line (RADSL)

Технология ADSL обладает одним существенным недостатком. Она не позволяет изменять скорость в зависимости от качества линии. В таких модемах выбор скорости, кратной 1.5 или 2 Mbps, производится с помощью программного обеспечения. Оборудование, построенное на базе технологии RADSL, позволяет автоматически снижать скорость в зависимости от качества линии.

Universal ADSL (UADSL)

Не так давно появилась новая версия технологии ADSL, которая призвана устранить присущие ей недостатки недостатки (высокая стоимость ADSL-устройств, сложность конфигурвции и др.), ее называют Universal ADSL (UADSL), или DSL Lite. Правда, при использовании этой технологии данные передаются на более низких скоростях, чем в оригинальной ADSL (при длине абонентской линии до 3.5 km скорость составляет 1.5 Mbps в направлении к абоненту и 384 Kbps - в обратном направлении; при длине абонентской линии до 5.5 km обеспечиваются "всего" (по сравнению с модемами, конечно) 640 Kbps по направлению к абоненту и 196 Kbps - в противоположном. Эти устройства легче устанавливать; кроме того, в их составе имеется частотный разделитель, поэтому его не приходится устанавливать отдельно. По существу, достаточно просто подключить UADSL-модем к телефонной розетке, так же как и обычный модем.

Стоимость же устройств не намного превышает стоимость обычного модема, поэтому стоит ожидать, что именно эта технология найдет широкое применение в аппаратуре доступа оконечных пользователей. Кстати, при не очень большом превышении длины кабеля и уменьшении его требуемого сечения ADSL-модемы могут работать вполне нормально. Все это делает ADSL очень привлекательной для недорогого подключения большинства пользователей к интернету в будущем. Одна из основных проблем развития - необходимость поддержки такой услуги АТС, но, в принципе, если действительно назреет острая необходимость в ADSL и эта технология найдет массовую поддержку (а скорее всего именно так и будет), то за этим дело не должно надолго остановиться. Хотя станционное оборудование стоит достаточно дорого, и можно точно сказать, что ставиться оно будет далеко не везде - в свое время вставал вопрос об оснащении некоторых станций ADSL, и разрешен был в связи с дороговизной не в положительном направлении. Тем не менее, мне кажется, время все-таки должно взять свое. И даже если не ADSL, то что-нибудь другое должно обязательно появиться, ибо возможностей обычных модемов уже давно для большинства наиболее необходимых задач (например, для передачи цифрового звука или тем более видео) не хватает.