7Технологии кабельного абонентского доступа

7.1Общая характеристика

Актуальными являются следующие типы кабельного абонентского доступа:

• цифровая абонентская линия, xDSL,

• пассивная оптическая сеть, PON,

• оптоволокно до точки «x», FTTx.

7.2Технологии семейства xDsl

Семейство технологий xDSL разработано в конце 1990-х годов.

DSL является технологией, позволяющей значительно расширить полосу пропускания существующих медных телефонных линий, соединяющих телефонные станции с индивидуальными абонентами. Любой абонент, пользующийся обычной телефонной связью, имеет возможность с помощью технологии DSL значительно увеличить скорость своего соединения с сетью Интернет. Следует помнить, что для организации линии DSL используются именно существующие телефонные линии; данная технология тем и хороша, что не требует прокладывания дополнительных телефонных кабелей.

DSL представляет собой технологию, которая исключает необходимость преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую форму и наоборот. Цифровые данные передаются на компьютер именно как цифровые данные, что позволяет использовать гораздо более широкую полосу частот телефонной линии. При этом существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов.

DSL представляет собой набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию (табл. 7.1).

Факторы, определяющий скорость передачи информации:

• расстоянием, на которое передается сигнал,

• тип технологии DSL,

• состояние абонентской линии.

Таблица 7.1 – Характеристики технологий семейства xDSL

Технология DSL	Максимальная скорость (прием/передача)	Максимальное расстояние	Применение
ADSL	24 Мбит/с / 3,5 Мбит/с	5,5 км	Доступ в Интернет, голос, видео, HDTV
IDSL	144 кбит/с	5,5 км	Передача данных
HDSL	2 Мбит/с	4,5 км	Объединение сетей, услуги E1
SDSL	2 Мбит/с	3 км	Объединение сетей, услуги E1
VDSL	65 Мбит/с / 35 Мбит/с	1,5 км на max. скорости	Объединение сетей, HDTV
SHDSL	2,32 Мбит/с	7,5 км	Объединение сетей
UADSL	1,5 Мбит/с / 384 кбит/с	3,5 км на max. скорости	Доступ в Интернет, голос, видео

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия). Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объем информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных до 24 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных до 3,5 Мбит/с. ADSL позволяет передавать данные на расстояние до 5,5 км по одной витой паре проводов.

R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения). Технология R-ADSL обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов. При использовании технологии R-ADSL соединение на разных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачи данных. Скорость передачи данных может выбираться при синхронизации линии, во время соединения или по сигналу, поступающему от станции.

G. Lite (ADSL.Lite) представляет собой более дешёвый и простой в установке вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость «нисходящего» потока данных до 1,5 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных до 512 Кбит/с.

IDSL (ISDN Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия IDSN) обеспечивает дуплексную передачу данных на скорости до 144 Кбит/с. В отличие от ADSL возможности IDSL ограничиваются только передачей данных. В отличие от ISDN линия IDSL является некоммутируемой линией, не приводящей к увеличению нагрузки на коммутационное оборудование провайдера. Также линия IDSL является «постоянно включенной» (как и любая линия, организованная с использованием технологии DSL), в то время как ISDN требует установки соединения.

HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия). Технология HDSL предусматривает организацию симметричной линии передачи данных, то есть скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны. Благодаря скорости передачи (2,048 Мбит/с по трем парам проводов) телекоммуникационные компании используют технологию HDSL в качестве альтернативы линиям T1/E1. Технология HDSL2 обеспечивает характеристики, аналогичные технологии HDSL, но при этом использует только одну пару проводов.

SDSL (Single Line Digital Subscriber Line — однолинейная цифровая абонентская линия). Также как и технология HDSL, технология SDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Т1/Е1, но при этом технология SDSL имеет два важных отличия. Во-первых, используется только одна витая пара проводов, а во-вторых, максимальное расстояние передачи ограничено 3 км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления. В определенном смысле технология SDSL является предшественником технологии HDSL2.

VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия). Технология VDSL является наиболее «быстрой» технологией xDSL - обеспечивает скорость «нисходящего» потока до 65 Мбит/с, а скорость передачи данных «восходящего» потока до 35 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. Технология VDSL может рассматриваться как альтернатива волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Однако, максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 метров до 1300 метров. То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п.

В настоящее время наиболее распространенной технологией является ADSL2+, достигшая скоростей нисходящего потока в 24 Мб/с.

ADSL использует технологию FDD (частотное разделение для обеспечения дуплексной связи), которая позволяет выделить одну полосу частот для восходящего потока данных (направление от пользователя в сторону станции), а другую полосу частот — для нисходящего потока данных (от станции в сторону пользователя). Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0,3…3,4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части — частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц — входящему. Полоса частот от 26 кГц до 1,1 МГц была выбрана не случайно - начиная с частоты 20 кГц и выше, затухание имеет линейную зависимость от частоты. В некоторых вариантах ADSL используется технология подавления эхо-сигналов, что позволяет еще лучше использовать доступный спектр частот, перекрывая часть диапазона, занятого нисходящим потоком данных, передачей данных в восходящем направлении. На рис. 7 показан пример использования технологии FDD для разделения восходящего и нисходящего потоков данных и сплиттера.

Рисунок 7.1 - Пример ADSL с частотным уплотнением и сплиттером