В 1998 г. в МСЭ-Т стандартизована технология single pair HDSL, SHDSL, т.е. однопарная, предназначенная для двунаправленной передачи потоков 2048 кбит/с по двухпроводной линии на расстояние до 3 км. Иногда, что не совсем верно, название SHDSL расшифровывают как Symmetric DSL, подчеркивая тем самым симметричность потоков информации.

В основу SHDSL были положены основные идеи HDSL2, при этом была поставлена задача, используя те же способы линейного кодирования, что и в HDSL2, снизить взаимное влияние на соседние линии ADSL при скоростях передачи выше 784 кбит/с. Так же предусмотрена возможность выбора скорости в диапазоне 192 - 2320 кбит/с. За счет расширения набора скоростей передачи оператор может более точно удовлетворить потребности клиентов. Кроме того, уменьшая скорость можно добиться увеличения дальности в тех случаях, когда установка регенераторов невозможна. Так, если при максимальной скорости рабочая дальность составляет около 2 км (для провода 0,4 мм), то при минимальной - свыше 6 км.

Кроме этого в SHDSL предусмотрена возможность использования для передачи двух пар одновременно, что позволяет увеличить скорость передачи до 4624 кбит/с. Но главное, можно удвоить максимальную скорость на реальном кабеле. По сравнению с двухпарными, однопарные варианты SHDSL обеспечивают существенный выигрыш по аппаратным затратам и, соответственно надежности изделия. Ресурс снижения стоимости составляет до 30 % для модемов и до 40 % для регенераторов - каждая из пар требует приемопередатчика HDSL, линейных цепей, элементов защиты и т.п. Исходя из основных показателей, можно сказать, что SHDSL, по сравнению с однопарным вариантом 2B1Q HDSL позволяет на 35 - 45 % увеличить скорость передачи при той же дальности или на 15 - 20% увеличить дальность при той же скорости. Кроме того, в SHDSL заложены базовые возможности для использования в сетях доступа к базовым сетям. Благодаря этому SHDSL имеет широкую область применения и явное преимущество по сравнению с HDSL по соотношению цена/качество услуги.

За счет оптимального выбора протокола во время инициализации в SHDSL удается дополнительно снизить задержки в канале передачи. Например, для трафика IP устанавливается соответствующий протокол, что позволяет отказаться от передачи избыточной информации. А для передачи цифровых телефонных каналов в формате ИКМ непосредственно выделяется часть полосы канала DSL. Стоит отметить, что упомянутые выше передача голоса и видеоконференцсвязь требуют передачи симметричных потоков данных в обе стороны. Симметричная передача необходима и для подключения локальных сетей корпоративных пользователей, которые используют удаленный доступ к серверам с информацией. Поэтому в отличие от других высокоскоростных технологий (ADSL и VDSL), SHDSL как нельзя лучше подходит для организации абонентского доступа. Так, при максимальной скорости она обеспечивает передачу 36 стандартных телефонных каналов. Тогда как ADSL, где ограничивающим фактором является низкая скорость передачи от абонента к сети (640 кбит/с), позволяет организовать лишь 9 телефонных каналов, не оставляя места для передачи данных.

Технология SHDSL находит применение, как в сфере бизнеса, так и в квартирном секторе, что создает ей высокую потенциальную ценность. Технология SHDSL может использоваться в виде встроенных линейных карт, способных передавать 2 канала B коммутируемого трафика через коммутационную сеть. Кроме обеспечения быстрого доступа в Интернет, параллельно с телефонными услугами по одной симметричной паре, назначение SHDSL состоит в том, чтобы нагрузку Интернет отделить от телефонной нагрузки. Любые другие возможности высокоскоростного доступа выводятся из коммутируемой сети в некоммутируемую сеть высокоскоростной передачи данных. Технология SHDSL может использоваться в качестве дополнения к таким технологиям доступа как HDSL, ADSL и VDSL.

Еще одна задача, которая успешно решена в SHDSL - снижение энергопотребления. Поскольку для дистанционного питания используется одна пара, важность этой задачи трудно переоценить. Еще одна положительная сторона - снижение рассеиваемой мощности. Она открывает путь к созданию высоко интегрированного станционного оборудования.

Оборудование SHDSL предлагают даже небольшие компании. Это связано с тем, что речь идет об оборудовании, частично выполняющем требования стандарта G.shdsl. Благодаря тому, что оно реализует не все описанные в стандарте функции или делает это с использованием упрощенных нестандартных алгоритмов, оно стоит недорого. Обычно, в таких устройствах совместимость со стандартом ограничена применением линейного кодирования ТС-РАМ.

SHDSL - симметричная высокоскоростная технология, которая является дальнейшим развитием технологии SDSL. Существует ряд разновидностей указанной технологии, из которых одной из наиболее перспективных можно считать G.SHDSL. G.SHDSL позволяет создать стандарт, который обеспечивает совместимость разнотипного оборудования различных поставщиков услуг. В настоящее время G.SHDSL - это единственная симметричная DSL-технология, стандартизованная Международным союзом электросвязи (ITU).

Как и любая симметричная xDSL-технология, G.SHDSL ориентирована, главным образом, на корпоративный сектор, поскольку именно он нуждается в симметричном доступе -- голосовые каналы, удаленный доступ к сети предприятия, подключение к Интернету (веб-серверы) и другие приложения в ряде случаев требуют передачи одинаковых по объему входящих и исходящих потоков.

В основу G.SHDSL положены основные идеи HDSL2, получившие дальнейшее развитие. В данной технологии также применяется тип линейного сигнала TC-PAM 16. При кодировании за один тактовый интервал сигнала TC-PAM 16 передаётся 4 бита, 3 из которых являются информационными битами исходного бинарного сигнала, и формируется сигнал с 16-ю кодовыми состояниями. Процесс формирования получил название импульсной амплитудно-фазовой модуляции с так называемым решётчатым кодированием (кодированием Треллис, Trellis coded modulation).

Решётчатое кодирование применяется в качестве внутреннего кода микропроцессора, формирующего сигнал TC-PAM 16. Его преимуществами является повышенная помехозащищённость и снижение задержки сигнала при его обработке. Опыт внедрения указанной технологии показал, что соотношение сигнал/шум возрастает по сравнению с системами передачи, использующими HDSL, на 3 дБ - 6 дБ.

Данное преобразование позволяет в 16 раз уменьшить скорость передачи, что позволяет соответственно в 4 раза увеличить длину регенерационного участка при сохранении нормированных требований к его рабочему затуханию и уровню переходных влияний. Кроме того, при работе по одному многопарному кабелю систем, использующих сигнал TC-PAM 16, и других ЦСП, уменьшаются взаимные влияния. Следует учитывать, что при этом должны неукоснительно выполняться требования ограничения уровня сигнала и подавления его высших гармонических составляющих. Всё это позволяет сделать вывод о перспективности использования TC-PAM 16 в технологии «последней мили». В этом случае два оконечных цифровых устройства обмениваются данными по обычной телефонной линии со скоростью до 2,3 Мбит/с.

Применение системы кодирования TC-PAM и смещения частот для нисходящего и восходящего трафика предоставляет возможность оптимально использовать отведённую полосу частот. Считается, что такой метод модуляции гарантирует почти предельную скорость передачи. В отличие от кодирования 2B1Q или CAP, которые применяются в HDSL, спектр сигнала локализован в более узкой полосе частот. Это помогает избежать перекрестных помех (при совместной работе на одном кабеле) с оборудованием, функционирующем как по другим DSL-технологиям, так и по самой G.SHDSL.

В G.SHDSL эффективно используется адаптация скорости передачи, которая в этом случае может изменяться с шагом 8 кбит/с от минимальной величины 192 кбит/с до максимального значения 2,32 Мбит/с, при которой становится возможной скорости передача канала E1. Для этого с помощью специального протокола в процессе установления соединения модемы на обоих концах линии тестируют условия передачи сигнала. Получив результаты тестирования, модемы производят обмен сообщениями и определяют максимальную скорость передачи, допустимую при данных условиях (это особенно важно для определения типа обслуживания передаваемого трафика и формата передаваемых кадров). Максимальная длина соединения (7,5 км при скорости 192 кбит/с и более 3 км при 2,32 Мбит/с) при этом оказывается больше, нежели у других симметричных xDSL-технологий, работающих при тех же скоростях передачи. Применение эхоподавления обеспечивает полнодуплексную связь при всех значениях скорости передачи.

В G.SHDSL предусмотрена возможность использования для передачи информации одновременно двух пар, что позволяет увеличить предельную скорость передачи до 4624 кбит/с и обеспечивает необходимый уровень резервирования. Но главное, можно удвоить максимальную скорость, причём этого удается достигнуть при передаче по типовому симметричному кабелю, к которому подключен абонент. Стандартом ограничена максимальная задержка цифровой информации в канале передачи -- она составляет не более 500 мс. Дополнительно снизить задержки в канале можно за счет оптимального выбора протокола. Например, для IP трафика устанавливается протокол, который позволяет отказаться от передачи избыточной информации.

В отличие от ADSL и VDSL, G.SHDSL как нельзя лучше подходит для организации «последней мили». Так, при максимальной скорости передачи группового сигнала он может быть уплотнён 36-ю голосовыми каналами. Тогда как ADSL, где ограничивающим фактором является низкая скорость передачи от абонента к сети (640 кбит/с), позволяет организовать лишь 9 голосовых каналов, не оставляя места для передачи данных. Еще одна задача, которая успешно решена в G.SHDSL, -- это снижение энергопотребления оборудования. Поскольку для дистанционного питания промежуточного и абонентского оборудования используется одна пара, уменьшение его энергопотребления позволяет существенно улучшить эксплуатационные параметры линии.

По сравнению с вариантами построения линии по двухпарной (или четырёхпроводной) схеме, однопарные варианты обеспечивают существенный выигрыш по аппаратным затратам и, соответственно, надежности изделия. Ресурс снижения стоимости составляет до 30% для модемов и до 40% для регенераторов -- ведь каждая из пар требует включения в состав аппаратурного комплекса приемопередатчика HDSL, линейных цепей, элементов защиты и т. п. Казалось бы, новая технология решает большинство накопившихся проблем, и при её внедрении спрос на все прочие симметричные DSL-решения исчезнет. Однако большинство специалистов отмечают, что G.SHDSL нельзя рассматривать, как полную замену существующих симметричных технологий. Скорее всего, она является их дополнением. По этой причине в ближайшее время можно считать оптимальным вариантом использование аппаратных платформ, которые могут реализовать возможность использования всех основных технологий в рамках единой системы. Именно они позволят поставщику услуг выбирать для подключения абонента решение, оптимально соответствующее существующим условиям и решаемым задачам. Не надо, наверное, доказывать, что для нормальной работы сети необходимо обеспечить совместимость оборудования различных производителей. Это, в свою очередь, позволяет оператору и пользователю легко менять поставщика или приобретать абонентское и станционное оборудование от разных производителей. Таким образом, G.SHDSL представляет собой достаточно эффективный и экономичный способ решения проблемы «последней мили», и с помощью этой технологии можно успешно решать различные конкретные задачи.

Скорее всего, в своем нынешнем состоянии технология G.SHDSL претерпит изменения -- известно, что МСЭ (ITU) и Международный Институт Стандартов ETSI сейчас работают над спецификацией G.SHDSL.bis, которая позволит увеличить скорость передачи данных по одной паре с 2,312 Мбит/с до 3,840 Мбит/с (улучшенный код модуляции TC-PAM16), а в дальнейшем -- до 5,700 Мбит/с (TC-PAM32). При этом в реальных условиях эксплуатации (с учётом действующих на линиях помех, совместной работы с другими системами передачи и т. п.) дальность работы на максимальной скорости устройств с модуляцией TC-PAM16 должна составлять около 1,7 км (для потока 3,8 Мбит/с), а с модуляцией TC-PAM32 -- около 800 м (5,7 Мбит/с).

Технология G.ShDSL

В 1998 году инициативу ANSI подхватила и остальная часть мира. В ITU-T началась работа над всемирным стандартом G.shdsl (стандарт G.991.2 утвержден в феврале 2001 г.), европейской версией этого стандарта занимается и ETSI (сейчас он оформлен в виде спецификации TS 101524).
В основу G.shdsl были положены основные идеи HDSL2, получившие дальнейшее развитие. Была поставлена задача, используя способы линейного кодирования и 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 типа 2B1Q. Более того, спектральная плотность сигнала G.shdsl имеет такую форму, которая обеспечивает его почти идеальную спектральную совместимость с сигналами ADSL.

Подключение удаленных офисов к Internet.
При необходимости обеспечения подключения к Internet офисов или филиалов, расположенных на расстоянии около 5-7 км от провайдера услуг, возможно использование SHDSL и ADSL технологий.
SHDSL технология выбирается тогда, когда поток данных из офисов или филиалов симметричен (т.е. объемы принимаемой и отправляемой информации примерно одинаковы). Типичным примером таких офисов могут быть, например, издательские компании, принимающие и отправляющие большое количество информации.
Средой передачи данных для SHDSL технологии является медная выделенная линия (собственная или арендуемая).

1. SHDSL модем / маршрутизатор DYNAMIX UM-S4 (См. на рисунке Офис 1).
Данный SHDSL модем / маршрутизатор обеспечивает поддержку до 4 Ethernet портов и позволяет подключить к Internet до 4 компьютеров пользователей, что обычно достаточно для небольших офисов и филиалов. При использовании DYNAMIX UM-S4 безопасность доступа должна обеспечиваться дополнительными программными или аппаратными способами на стороне пользователя. Вместо SHDSL модема / маршрутизатора DYNAMIX UM-S4 возможно использование аналогичного SHDSL модема / маршрутизатора - DYNAMIX UM-S4F, в котором встроены функции безопасности (firewall).

2. SHDSL модем / маршрутизатор DYNAMIX UM-S (См. на рисунке Офис 2).
Данный SHDSL модем / маршрутизатор имеет один Ethernet порт и позволяет подключить к Internet либо одного пользователя (один компьютер), как показано на рисунке, либо с использованием дополнительного офисного Ethernet коммутатора - обеспечить подключение всех необходимых компьютеров, входящих в офисную сеть. При использовании DYNAMIX UM-S безопасность доступа должна обеспечиваться дополнительными программными или аппаратными способами на стороне пользователя.

3. SHDSL модем / маршрутизатор - DYNAMIX UM-SF (См. на рисунке Офис 3).
Данный SHDSL модем / маршрутизатор имеет один Ethernet порт и позволяет подключить к Internet либо одного пользователя (один компьютер), как показано на рисунке, либо с использованием дополнительного офисного Ethernet коммутатора - обеспечить подключение всех необходимых компьютеров, входящих в офисную сеть. SHDSL модем/маршрутизатор - DYNAMIX UM-SF имеет встроенные функции безопасности (Firewall).

Подключение удаленных офисов к центральному офису по выделенным линиям с использованием SHDSL модемов / маршрутизаторов.
При необходимости обеспечения подключения различных территориально распределенных офисов или филиалов, расположенных на расстоянии около 5-7 км от центрального офиса возможно использование SHDSL и ADSL технологий. SHDSL технология выбирается тогда, когда поток данных из офисов или филиалов симметричен (т.е. объемы принимаемой и отправляемой информации примерно одинаковы). Типичным примером таких офисов могут быть, например, магазины, административные районные органы, ЖЕКи и т.п.
Средой передачи данных для SHDSL технологии является медная выделенная линия (собственная или арендуемая). При числе филиалов менее 3-4 оптимально использование в центральном офисе SHDSL модемов/маршрутизаторов.
В этом случае в офисах может быть установлено:
1. SHDSL модем/маршрутизатор DYNAMIX UM-S4 (См. на рисунке Офис 1).
Данный SHDSL модем / маршрутизатор обеспечивает поддержку до 4 Ethernet портов и позволяет подключить до 4 компьютеров пользователей, что обычно достаточно для небольших офисов и филиалов. При использовании данного SHDSL модема / маршрутизатора вопрос обеспечения безопасности не возникает, т.к. сеть является внутренней и воздействию хакерских атак и т.п. не подвержена.

2. SHDSL модем/маршрутизатор DYNAMIX UM-S (См. на рисунке Офис 2).
Данный SHDSL модем / маршрутизатор имеет один Ethernet порт и позволяет подключить либо одного пользователя (один компьютер), как показано на рисунке, либо с использованием дополнительного офисного Ethernet коммутатора - обеспечить подключение всех необходимых компьютеров, входящих в офисную сеть. При использовании данного SHDSL модема / маршрутизатора вопрос обеспечения безопасности не возникает, т.к. сеть является внутренней и воздействию хакерских атак и т.п. не подвержена.

На стороне провайдера услуг может быть установлен:
1. SHDSL модемы / маршрутизаторы DYNAMIX UM-S (См. на рисунке Центральный офис).
Данный SHDSL модем / маршрутизатор имеет один Ethernet порт и позволяет подключить одного удаленного пользователя, как показано на рисунке. Концентрация данных выполняется на оборудовании центрального офиса. При использовании данного SHDSL модема / маршрутизатора вопрос обеспечения безопасности не возникает, т.к. сеть является внутренней и воздействию хакерских атак и т.п. не подвержена.

2. Для корпоративного доступа в Internet из центрального офиса могут использоваться DYNAMIX UM-A (1 LAN)
Универсальный ADSL модем / маршрутизатор с USB и Ethernet портами и поддержкой Firewall, если необходима скорость соединения с провайдером услуг до 8 Mbps downstream и 1 Mbps upstream или более скоростные DYNAMIX UM-A Plus - универсальные ADSL 2/2+ модемы / маршрутизаторы с Ethernet и USB портом и поддержкой Firewall - со скоростями передачи до 24 Mbps downstream и 1 Mbps upstream.
Выбор типа модема основывается как на необходимой для данного офиса максимальной скорости передачи, так и на возможностях Интернет-провайдера (типом используемого им оборудования - ADSL 2/2+ или ADSL).

В целях поддержки клиентов различного уровня, в G.shdsl решили предусмотреть возможность выбора скорости в диапазоне 192 Кбит/с - 2320 Кбит/с с инкрементом 8 Кбит/с. За счет расширения набора скоростей передачи оператор может выстроить маркетинговую политику, более точно приближенную к потребностям клиентов. Кроме того, уменьшая скорость, можно добиться увеличения дальности в тех случаях, когда установка регенераторов невозможна.
Так, если при максимальной скорости рабочая дальность составляет около 2 км (для провода 0,4 мм), то при минимальной - свыше 6 км. Но это еще не все. В G.shdsl предусмотрена возможность использования для передачи данных одновременно двух пар, что позволяет увеличить предельную скорость передачи до 4624 Кбит/с. Но, главное, можно удвоить максимальную скорость, которую удается получить на реальном кабеле, по которому подключен абонент.

Для обеспечения взаимной совместимости оборудования различных производителей в стандарт G.shdsl был инкорпорирован стандарт G.hs.bis (G.844.1), описывающий процедуру инициализации соединения. Предусмотрено два варианта процедуры. В первом оборудование LTU (установленное на АТС) диктует параметры соединения NTU (оборудованию клиента), во втором - оба устройства «договариваются» о скорости передачи с учетом состояния линии. Учитывая неизвестные начальные условия, при обмене данными во время инициализации для гарантированного установления соединения применяется низкая скорость передачи и один из классических методов модуляции (DPSK).
Кроме установки скорости, G.SHDSL описывает и порядок выбора протокола в процессе установки соединения. Чтобы обеспечить совместимость со всеми используемыми на сегодня сервисами, фреймер G.shdsl модема должен реализовать возможность работы с такими протоколами, как E1, ATM, IP, PCM, ISDN. Для обеспечения гарантированной работоспособности приложений реального времени, стандартом G.shdsl ограничена максимальная задержка данных в канале передачи (не более 500 мс). Наиболее используемыми приложениями этого вида для G.shdsl являются передача голоса VoDSL во всех ее разновидностях (PCM - обычный цифровой канал телефонии, VoIP - голос через IP и VoATM- голос через ATM) и видеоконференцсвязь.
За счет оптимального выбора протокола во время инициализации в G.shdsl удается дополнительно снизить задержки в канале передачи. Например, для IP трафика устанавливается соответствующий протокол, что позволяет отказаться от передачи избыточной информации, по сравнению с IP-пакетами, инкапсулированными в ATM ячейки. А для передачи цифровых телефонных каналов в формате ИКМ непосредственно выделяется часть полосы DSL канала.
Стоит отметить, что упомянутые выше передача голоса и видеоконференцсвязь требуют передачи симметричных потоков данных в обе стороны. Симметричная передача необходима и для подключения локальных сетей корпоративных пользователей, которые используют удаленный доступ к серверам с информацией. Поэтому, в отличие от других высокоскоростных технологий (ADSL и VDSL), G.shdsl как нельзя лучше подходит для организации последней мили. Так, при максимальной скорости она обеспечивает передачу 36 стандартных голосовых каналов. Тогда как ADSL, где ограничивающим фактором является низкая скорость передачи от абонента к сети (640 Кбит/с), позволяет организовать лишь 9 голосовых каналов, не оставляя места для передачи данных.

В заключение хочется обратить внимание на тот факт, что одним из основополагающих моментов в стандарте G.shdsl, который будет обуславливать успех этой технологии на рынке телекоммуникационного оборудования, является совместимость оборудования различных производителей. Эта возможность позволит операторам в будущем легко менять поставщика или приобретать абонентское и станционное оборудование у различных поставщиков, что уже сегодня повсеместно практикуется для ADSL. Проверкой совместимости занимается специально созданная ведущими производителями лаборатория IOL (IterOperability Lab, University of New Hampshire), работающая во взаимодействии с DSL Форумом - основоположником «моды» xDSL. Проверка является весьма дорогостоящим процессом, поэтому только серьезные поставщики смогут обоснованно гарантировать, что их оборудование полностью совместимо со стандартами G.shdsl и G.hs.bis. Именно на их оборудовании мы и рекомендуем остановить свой выбор.

Cистемы высокоскоростной цифровой передачи по медным абонентским линиям известны уже более десятилетия, и за этот срок появилось немало разновидностей технологий с общим названием xDSL. Технология цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line, DSL) всегда привлекала операторов, поскольку она позволяла реализовать высокоскоростные коммуникации по имеющейся инфраструктуре - медному кабелю низкой категории, используемому для аналоговых телефонных линий. Технологии этого семейства предназначены для организации синхронных и асинхронных соединений, предоставления высокоскоростного широкополосного соединения индивидуальным и корпоративным пользователям. Специалисты рассматривают xDSL как одно из перспективных решений для российского рынка по обеспечению широкополосного доступа (см. статью П. Иванова в журнале «Сети» №09/2002 г.).

Количество клиентов услуг DSL растет с каждым годом. Согласно исследованию Forrester Research, высокоскоростной доступ к Internet востребован 6% европейцев, что в полтора раза больше, чем полгода назад. В Великобритании насчитывается 2 млн пользователей. В Германии услуги широкополосного доступа охватывают 7 млн семей. При этом основной технологией подключения является xDSL (56% пользователей).

По данным компании Telecommunications Reports International (TRI), в прошлом году рост рынка широкополосной связи США опережал другие секторы телекоммуникаций. Хотя, начиная с 2000 г., в результате повышения цен на услуги, краха нескольких крупных провайдеров, а также общего спада, поразившего мировой рынок связи, число пользователей xDSL росло не слишком быстро. Сейчас количество абонентов xDSL продолжает ежеквартально увеличиваться более чем на 10%, и, как считают аналитики компании TeleChoice, до 2004 г. такая тенденция сохранится. На американском рынке сильную конкуренцию xDSL составляют кабельные сети. На этот вид широкополосного доступа приходится вдвое бо?льшая доля рынка, чем на xDSL. Эксперты полагают, что для успешной конкуренции поставщикам услуг xDSL нужно расширить охват потенциальной аудитории, развить маркетинг своего сервиса, предложить пользователям привлекательные цены и дополнительные услуги, ведь успех операторов кабельных сетей во многом определяется добавлением к портфелю услуг передачи голоса и видео. Различные варианты xDSL - это лишь технологии физического уровня. Они могут послужить основой для предоставления заказчикам различного сервиса - VoDSL или VPN.

По мнению экспертов Yankee Group, к 2004 г. число абонентов DSL в США составит около 8,4 млн. По данным TeleChoice, на конец первого квартала текущего года в США насчитывалось более 6,2 млн линий DSL. В России эпоха широкополосного доступа в Internet началась в 2000 г. с выходом на рынок ряда крупных провайдеров. Сейчас у нас насчитывается уже десятки тысяч абонентов услуг ADSL (частных и корпоративных пользователей), и число их быстро растет, хотя этот рост сдерживается высокими ценами. Между тем, по оценкам Nielsen/NetRatings, общая численность российской аудитории Internet достигла 8,8 млн.

В соответствии с данными In-Stat/ MDR, после прошлогоднего снижения темпов роста (c 54,2 млн портов инсталлированного оборудования в 2000 г. до 36,7 в 2001 г.) рынок DSL снова начал расширяться, особенно в Европе и Азии. Достаточно высокие темпы его развития ожидаются в США (см. Рисунок 1). Эксперты прогнозируют рост этого рынка как минимум до 2006 г. включительно, причем оборот будет увеличиваться в среднем на 11% в год. Процесс станет особенно заметным в 2003-2004 гг., когда резко возрастут объемы поставок оборудования DSL в Европе и Азии и восстановится телекоммуникационное направление экономики США. С 2005 г. рынок DSL перейдет в более зрелую фазу. В его ключевых сегментах будет чувствоваться насыщение, и темпы роста замедлятся. Пока число абонентов асимметричного и симметричного доступа xDSL растет приблизительно одинаковыми темпами, хотя последних примерно вчетверо меньше. Вместе с тем, специалисты прогнозируют значительное увеличение доли технологий VDSL (особенно в Европе), используемой для доставки видео абонентам, и SHDSL, которая в 2006 г. может стать доминирующей разновидностью «симметричной» DSL как средство широкополосного доступа и замены каналов T1/E1. Ведущие производители пытаются удовлетворить спрос на соответствующее абонентское оборудование, выпуская разнообразные устройства с поддержкой различных технологий xDSL.

ОТ АСИММЕТРИЧНОЙ К СИММЕТРИЧНОЙ DSL

Из семейства xDSL наибольшее распространение получили технологии ADSL, SDSL, HDSL, MSDSL (см. врезку ). Для чего же была разработана новая технология SHDSL, ведь разновидностей DSL столько, что в них путаются даже специалисты? Причины достаточно типичны для принятия любого стандарта: необходимость решить проблему совместимости устройств разных производителей и создать технологию, лучше отвечающую требованиям рынка. Кроме того, появление нового варианта xDSL отвечает тенденциям развития этой технологии - увеличению скорости и поддерживаемого расстояния передачи.

Между тем кроме широко известного применения технологии DSL на потребительском рынке, где она используется для организации доступа к Internet, услуги DSL достаточно популярны и в корпоративном секторе. Все больший интерес к ней проявляют и малые, и крупные компании. В отличие от асимметричных технологий ADSL и ADSL-lite, где скорость в направлении от сети к абоненту значительно выше, чем в обратном, а применение в основном ограничено доступом к Internet, в корпоративном секторе необходима симметричная передача для обмена данными в обоих направлениях с одинаковой скоростью. Симметричность трафика, высокая производительность и качество канала - вот главные требования, которые корпоративные клиенты предъявляют к решениям «последней мили».

Такие решения позволяют не только организовать доступ удаленных пользователей (например, работающих дома сотрудников) к корпоративной сети, но и обеспечить экономичное взаимодействие локальных сетей, связать центральный офис компании с ее филиалами или соединить здания, удаленные друг от друга на несколько километров (см. Рисунок 2). «Симметричные» варианты DSL (SDSL и HDSL) можно использовать как для выхода компаний в Internet, так и для передачи трафика между сегментами сетей Fast Ethernet. Современные технологии xDSL облегчают решение тех задач, где требуются высокоскоростные соединения: создание сети Intranet в территориально распределенной компании, организация доступа к транспортным сетям передачи данных и т. п.

Стимулируемый растущим спросом на пропускную способность и новые виды сервиса, рынок корпоративных услуг DSL значительно расширился за последние два года. Наибольшее распространение в корпоративном секторе получило оборудование HDSL. Технология HDSL предусматривает полнодуплексную (симметричную) передачу потока 2 Мбит/с по двум или трем парам и линейное кодирование 2B1Q (2 Binary 1 Quaternary) или CAP (Carrierless Amplitude Phase modulation). С ее появлением в США в начале 90-х гг. произошел настоящий прорыв в области абонентских цифровых линий.

Популярности HDSL способствовало увеличение дальности связи по сравнению с системами цифровой передачи T1 (1,544 Мбит/с) и наличие хороших эксплуатационных характеристик (возможность монтажа оборудования без подбора пар и кондиционирования линии). Использование HDSL помогло значительно сократить расходы на инсталляцию и обслуживание линий, однако каждый раз приходилось задействовать несколько пар. При высокой стоимости и дефиците медных линий это несколько сужает сферу применения данной технологии.

Популярность удалось завоевать также системам MSDSL, где используется линейное кодирование CAP, - они появились в 1998-1999 гг. и получили распространение и в России. Эти системы с автоматически настраиваемой скоростью передачи (до 2,048 Мбит/с) позволяют добиться наилучшего сочетания скорости и дальности передачи.

ПОПОЛНЕНИЕ В СЕМЕЙСТВЕ XDSL

Недорогое оборудование HDSL пользуется спросом до сих пор, хотя, учитывая наличие новых разработок и стандартов, некоторые специалисты считают HDSL технологией вчерашнего дня. Между тем именно на базе HDSL с 1996 г. специалистами разрабатывалась новая технология DSL, отвечающая современному уровню развития телекоммуникаций и возросшим требованиям корпоративных заказчиков. Перед ними стояла задача создания стандартизованной системы для симметричной передачи по одной медной паре потоков Т1/Е1 (1,544/2,048 Мбит/c), обеспечивающей взаимодействие оборудования разных поставщиков (см. статью Ев. Чепусова и Вл. Угрюмова в апрельском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2001 г.). Новая технология должна была решить проблему «нехватки меди» (дефицита абонентских линий, занятых под xDSL), преодолеть несовместимость с ADSL из-за перекрытия спектров сигналов, добиться «сосуществования» с другими системами цифровой передачи, обеспечить симметричную работу по одной паре со скоростью до 2,3 Мбит/с при рабочей дальности не меньше, чем у двухпарной HDSL.

Для применения физических линий того же качества новая технология должна была обладать не уступающей HDSL устойчивостью к их характеристикам (включая затухание, отражение сигнала из-за продольной асимметрии, число и длину параллельных отводов и взаимные помехи из-за переходных влияний). Кроме того, от нее требовалась поддержка всего набора услуг HDSL при снижении их стоимости, как и стоимости эксплуатации оборудования, а также приемлемая отказоустойчивость. Потребители хотели бы получить такие важные преимущества, как более высокая скорость и дальность связи, ведь ограниченная длина абонентской линии от АТС всегда сдерживала внедрение технологии DSL.

Эта задача потребовала усилий нескольких лет, и в результате появилась технология HDSL2 (проект стандарта ANSI Т1Е1.4-006), разработкой которой в США занимался комитет T1E1.4 ANSI с 1996 г. Аналогичные работы велись и в Европе. Если первые варианты HDSL2 предусматривали поддержку передачи по одной абонентской паре потоков Т1, то европейский вариант, за который отвечал комитет TM6 ETSI, предполагал создание системы со скоростью передачи 2,3 Мбит/с и поддержкой потока Е1. В 1998 г. к работе над новым «всемирным» стандартом приступил Международный союз электросвязи (International Telecommunications Union, ITU).

Новый стандарт, ставший дальнейшим развитием HDSL2, получил название G.shdsl (G. Symmetric High Bit-Rate Digital Subscriber Line), или G.991.2, и был принят Международным союзом электросвязи (ITU) в феврале 2001 г. Он изначально был ориентирован на системы для мультисервисных сетей с поддержкой передачи разнородного трафика и различных протоколов. G.shdsl обеспечивает скорость передачи данных по одной медной паре до 2,3 Мбит/с и, по сравнению с другими технологиями xDSL, дает увеличение скорости на 35-45% или увеличение дальности относительно HDSL при той же скорости на 15-20%. Обмен данными в обоих направлениях выполняется с одной скоростью. Для усиления сигнала и увеличения дальности связи могут использоваться повторители (см. Рисунок 3), в результате дальность действия системы возрастает в три раза. Работа возможна как по одной, так и по двум медным парам. При наличии у оператора свободных медных пар в кабеле можно повысить скорость обмена в системе G.shdsl за счет подключения двух дополнительных медных пар (четырехпроводной линии) до 4,624 Мбит/с или примерно на 25% увеличить дальность с сохранением пропускной способности.

Скорость передачи в G.shdsl может быть как фиксированной, так и адаптивной. В последнем случае при ухудшении условий на линии скорость снижается с шагом 64 Кбит/с, а при улучшении - автоматически увеличивается, изменяясь в диапазоне 192 Кбит/с - 2,320 Мбит/с. Автоматическая настройка на максимально допустимую для линии скорость передачи упрощает инсталляцию оборудования. Когда установка повторителей (регенераторов сигнала) невозможна, дальность коммуникаций можно увеличить за счет снижения скорости передачи. На стандартных линиях Категории 3 с диаметром жил 0,4 мм она составляет от 2 до 6 км на одной паре.

Еще одна особенность G.shdsl состоит в предварительной инициализации соединения. Эта процедура позволяет устройствам «договориться» и согласовать максимальную скорость передачи. Она предусматривает также вариант, когда оборудование со стороны АТС задает параметры соединения для оборудования клиента. Процедура инициализации соединения G.shdsl описывается стандартом G.hs.bis (G.844.1). Протокол согласования параметров связи G.hs повышает эффективность взаимодействия оборудования на концах линии.

Аналогично HDSL2, в G.shdsl применяется кодирование c 16 уровнями амплитудно-импульсной модуляции (Trellis-Coded Pulse Amplitude Modulation, TC-PAM), несимметричное распределение спектра (Overlapped PAM Transmission with Interlocking Spectra, OPTIS) и полнодуплексная передача с эхоподавлением. По мнению специалистов, кодирование ТС-РАМ, хотя и более сложное в реализации, вобрало в себя лучшие характеристики 2В1Q и CAP. Именно оно позволило решить в G.shdsl накопившиеся проблемы цифровых абонентских линий, получить преимущества по сравнению с HDSL и создать первый международный стандарт на «симметричную DSL».

С помощью ТС-РАМ дальность связи по сравнению с системами SDSL на базе линейного кода 2B1Q увеличилась на 15-30%, а по сравнению с системами, основанными на коде CAP, - на 10%. Снижение мощности сигнала, сужение его спектра и смещение в сторону низких частот (см. Рисунок 4), ставшие возможными благодаря кодированию ТC-PAM, позволяют избежать интерференции со смежными частотами. Как видно из рисунка, благодаря форме спектральной плотности сигнала G.shdsl (Power Spectral Density, PSD), т. е. распределению энергии сигнала по полосе частот, он слабо влияет на нисходящий поток ADSL (в отличие, например, от SDSL и HDSL с кодированием 2B1Q). При подключении оборудования G.shdsl к тому же кабелю, что и ADSL, наводки будут меньше: на нисходящий поток (к абоненту) они практически не влияют, а для восходящего (от абонента) - незначительны. Тем самым достигается лучшая совместимость с трафиком ADSL, а операторы могут развертывать сервис G.shdsl, не отказываясь от уже предоставляемых абонентам услуг xDSL.

Более эффективный код, совершенствование методов коррекции и параметров аналогового интерфейса позволили повысить характеристики, увеличить запас по шумам, устойчивость к помехам от соседних линий и предельную длину линии. В отличие от ADSL, системы G.shdsl не обеспечивают сохранение голосового канала, однако голос можно передавать по линии с помощью таких технологий, как VoDSL.

Предлагаемый в Европе и США сервис G.shdsl ориентирован на корпоративных заказчиков в большей степени, чем прочие виды DSL. Симметричные коммуникации необходимы для взаимодействия локальных сетей, удаленного подключения филиалов компаний к центральным серверам, хостинга Web, видеоконференц-связи, VoATM и VoIP, комбинирования в линии DSL нескольких каналов передачи голоса и данных. Обеспечивая симметричные коммуникации на бо?льшие расстояния, чем SDSL и HDSL, G.shdsl будет хорошим решением для служб передачи голоса и данных. Технология поддерживает PCM (кодирование аналогового голосового сигнала для передачи в форме цифрового потока), IP, протоколы T1/E1, позволяя комбинировать разные виды трафика - голос, видео и данные. При ее максимальной скорости можно реализовать до 36 голосовых каналов (в ADSL - только 9).

Коммутаторы и маршрутизаторы Ethernet с поддержкой G.shdsl обеспечат экономное подключение клиентов (учебных заведений, различных предприятий или организаций, офисных сетей) к магистральным сетям IP, реализацию высокоскоростного доступа к Internet по обычной медной паре и существующей инфраструктуре телефонной сети. По мнению специалистов, появление первой стандартной спецификации симметричной технологии DSL открывает для нее хорошие рыночные перспективы, ведь именно стандартизация ITU способствовала широкому внедрению и коммерческому успеху технологии ADSL.

ОТНОШЕНИЕ К G.SHDSL ПОСТАВЩИКОВ УСЛУГ

Из-за некачественных кабельных систем, устаревшего оборудования или слабого развития телекоммуникационной инфраструктуры провайдеру бывает зачастую сложно предоставить клиенту качественный канал связи, особенно в регионах России, поэтому нередко в каждом конкретном случае применяются различные современные методы подключения. Для клиентов же обращение к технологии DSL определяется требуемой пропускной способностью, удаленностью от телефонной станции, типом оборудования, установленного на АТС. И совсем неплохо, если наряду с высокой скоростью и приемлемой ценой она позволяет предложить большее количество услуг.

В отличие от американского проекта стандарта HDSL2, технология G.shdsl может работать и в российских сетях, однако здесь ее достоинства, в частности совместимость с другими технологиями цифровой передачи данных по медным линиям, менее заметны из-за низкой загруженности российских линий трафиком xDSL и ISDN. Среди других причин низких темпов распространения G.shdsl специалисты называют трудности с внедрением новой технологии. Как отмечает Андрей Зеленов, ведущий системный инженер отдела технической поддержки продаж Lucent Technologies в России и СНГ, всему виной, вероятно, сравнительная «молодость» стандарта. Зачастую операторы стараются выработать ресурс уже используемого оборудования, а только после этого переходят на более новое. На мировом рынке на ситуацию оказывает влияние и общее состояние телекоммуникационной отрасли, из-за которого инвестиции в новое оборудование ограничены.

Кроме того, до сих пор те из российских провайдеров Internet, кто ориентирован на предоставление услуги доступа ADSL, не смогли набрать «полную силу» и найти достаточное количество подписчиков. Для них, считает начальник отдела маркетинга продукции «Корпорации ЮНИ» Владлен Ионов, остается интересным именно асимметричный доступ, а, следовательно, оборудование ADSL будет продолжать пользоваться у них более высоким спросом (особенно с учетом снижения цен на него). По мнению коммерческого директора компании «Сеть цифровых каналов» (СЦК) Алексея Бачурина, за последние полтора года отставание рынка абонентских устройств G.shdsl от ADSL еще более усугубилось. Доступ к Internet и другие задачи с централизованным информационным ресурсом характеризуются именно асимметричным трафиком, поэтому в настоящее время на один вновь организованный доступ по технологии G.shdsl приходится шесть-семь линий ADSL. В то же время появление G.shdsl существенно расширило возможности построения корпоративных виртуальных частных сетей для небольших предприятий. При этом нередко головной офис подключается к магистральной сети по линии G.shdsl, а три-четыре филиала - по каналам ADSL.

Для организаций, перед которыми стоят задачи объединения корпоративных сетей, оборудование G.shdsl представляет определенный шаг вперед, в частности обеспечивает большую зону покрытия сетей. По мере появления разнообразных клиентских устройств с поддержкой G.shdsl оно постепенно вытеснит оборудование «предыдущего поколения» (например, устройства SDSL). Новые продукты находятся пока в начальной стадии проникновения на рынок: испытываются операторами, тестируются на совместимость с уже установленными устройствами и проходят сертификацию. Это нормальный процесс, занимающий определенное время. Заказчики привыкли к уже зарекомендовавшим себя моделям и продолжают активно их использовать, поэтому требуется определенный срок для того, чтобы новая технология заняла свое место на рынке.

Рисунок 5. Интегрированные устройства доступа (IAD) для сетей ATM позволяют поставщикам услуг предоставлять сервис передачи голоса/данных и трафика локальных сетей небольшим и средним компаниям. Со стороны пользователя IAD часто оснащаются интерфейсами G.shdsl и ADSL, портами ISDN или E1. Для подключения локальной сети нужен порт 10/100BaseT. Поверх физического уровня G.shdsl передаются ячейки ATM. Трафик локальной сети инкапсулируется в ячейки АТМ в соответствии с рекомендациями RFC-1483 (Bridging/Routing over ATM), RFC-2364 (PPP over ATM), RFC-1577 (Classical IP over ATM). Это позволяет, в частности, передавать мультисервисный трафик с различными классами обслуживания.

G.shdsl способна стать наиболее популярным вариантом DSL для компаний, а поставщикам услуг поможет найти способы получения прибыли и предоставить корпоративным заказчикам лучший уровень обслуживания в соответствии с соглашениями об уровне сервиса (Service Level Agreement, SLA) (см. Рисунок 5). Благодаря тому, что G.shdsl отличается повышенной помехозащищенностью, операторы связи, как полагает ведущий специалист «Корпорации ЮНИ» Михаил Гохштейн, способны повысить качество предоставляемых услуг за счет увеличения дальности работы или скорости передачи, а также существенного уменьшения влияния на устройства, работающие по соседним парам.

Внедряя технологию симметричного доступа DSL, поставщики услуг могут воспользоваться разной моделью бизнеса. Например, один из клиентов Lucent Technologies, немецкая компания QSC, вышел на рынок с симметричным сервисом SDSL, его клиентами стали провайдеры Internet (ISP), а QSC выступала как оператор «последней мили» между ISP и компанией-клиентом этого ISP. После развертывания сети и выхода на окупаемость компания расширила свой бизнес за счет добавления в концентраторы Stinger от Lucent модулей ADSL и привлечения индивидуальных абонентов. В рамках проекта «Точка.Ру» компании «МТУ-Интел» в Москве изначально ставка делалась на домашних пользователей и малые компании, т. е. на использование ADSL. То, что эта услуга привлекла большую долю корпоративных клиентов, вызвано, в первую очередь, ее высокой стоимостью на начальном этапе. На начало октября доля корпоративных пользователей в этом проекте составляла 60%. Теперь оператор откорректировал ценовую политику и надеется вдвое увеличить темпы роста числа частных абонентов. Компания «Комбеллга», также представляющая сервис ADSL в Москве, напротив, ориентируется на корпоративных клиентов, и частных пользователей у них совсем немного.

В Екатеринбурге в апреле этого года компания СЦК (дочернее предприятие ОАО «Екатеринбургская телефонная сеть») ввела в эксплуатацию новые узлы доступа на нескольких АТС города, что сделало возможным организацию высокоскоростных каналов G.shdsl в различных районах города. На сегодня ОАО «Уралтелеком» и ОАО «Сеть цифровых каналов» (СЦК) построили в городе целый ряд объектов связи, образующих в комплексе мультисервисную сеть. Установленные на 14 АТС узлы на базе DSLAM Cisco 6260 поддерживают многопортовые платы ADSL и SHDSL и позволяют подключать абонентские точки к мультисервисной сети. Эти АТС покрывают более 90% города. Технологию G.shdsl компания СЦК активно использует уже более года как один из вариантов доступа для корпоративных заказчиков. Она служит для предоставления заказчикам различных услуг, в частности для построения виртуальных частных сетей (VPN). У СЦК в Екатеринбурге 14 партнеров-провайдеров. Подключение по технологии G.shdsl предлагают несколько из них. Например, у компании «Корус ИСП» эти услуги примерно соответствуют по стоимости сервису ADSL. Организация выделенного прямого канала от абонентской точки до узла обойдется заказчику в 785 долларов, а при уже имеющейся цифровой абонентской линии - в 500 долларов. Месячная абонентская плата за сервис G.shdsl составляет 130 долларов.

Однако, похоже, в целом российские провайдеры не торопятся с внедрением G.shdsl. Крупнейший московский оператор связи, компания «МТУ-Информ», в настоящее время осуществляет постепенный переход к внедрению данной технологии (закупка и тестирование оборудования), но клиентам соответствующий сервис пока не предлагает.

Между тем акцент часто делается не на технологии, а на сервисе, т. е. клиент получает за свои деньги заказанную пропускную способность, а провайдер, установив оборудование, обеспечивает оговоренный в соглашении сервис. Заказчик может даже не знать, какая именно технология физических линий при этом используется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Технологии xDSL рассматриваются как одно из перспективных решений для сетей доступа. Ее применение открывает возможность предоставлять услуги как в корпоративном секторе, где с их помощью экономно реализуется связь корпоративных сетей, так и в общегражданском, когда их современные варианты позволяют увеличивать канальную емкость для традиционных голосовых сетей, предоставлять дополнительные номера, организовывать широкополосные каналы для создания новых услуг доступа в Internet.

Кроме того, технология xDSL гарантирует в будущем переход к конвергентным сетям без замены инфраструктуры «последней мили», ведь медные линии по-прежнему остаются актуальными во всем мире из-за их достаточно низкой стоимости и доступности. В России рынок решений «последней мили» пока находится в стадии формирования. Сервис xDSL предлагают несколько операторов, однако продвижение технологии DSL сдерживается высокой (несмотря на снижение тарифов) стоимостью услуг для конечного пользователя, низким качеством телефонных линий, старыми АТС, применением несовместимого оборудования.

Потенциал G.shdsl весьма высок. Ее внедрение позволяет существенно увеличить пропускную способность DSL, устранить несоответствия между мультиплексорами DSLAM и абонентским оборудованием, расширить выбор для пользователей. Хорошая электромагнитная совместимость с ADSL и другими цифровыми технологиями передачи данных позволяет комбинировать в одном многопарном кабеле несколько технологий и увеличить число пар, используемых для передачи данных. Со временем G.shdsl может постепенно заменить другие варианты DSL с симметричной передачей данных. При этом в настоящее время применяются также и хорошо зарекомендовавшие себя технологии HDSL, SDSL и MSDSL. Некоторые специалисты полагают, что SHDSL нельзя рассматривать как полную замену этих технологий, поскольку в каждом случае следует выбирать вид xDSL, лучше всего подходящий для конкретных условий и решаемых задач.

Что касается ADSL, то, как отмечает Михаил Гохштейн, обе технологии востребованы для разных целей и будут соседствовать на рынке, а не вытеснять друг друга. Андрей Зеленов из Lucent также считает, что говорить о соревновании между такими разными технологиями, как ADSL и G.shdsl, было бы неверно. Каждая из них пользуется спросом у определенной категории клиентов. Стандарт G.shdsl органично дополняет другие варианты xDSL в плане организации мультисервисного доступа. У всех стандартов и технологий есть свои преимущества и свой рынок. Для ADSL это индивидуальные пользователи и малые предприятия, для G.shdsl - небольшие и средние компании. Как правило, услуги DSL предоставляются на базе уже существующей инфраструктуры (по медным линиям), в то время как для более скоростных подключений (по волоконно-оптическим линиям) работы в большинстве случаев придется проводить «с нуля».

Обоснован ли оптимизм в отношении G.shdsl? Ведь некогда аналитики предсказывали блестящее будущее для технологии ISDN, в результате же она заняла достаточно скромное место в современных коммуникациях. В 1999 г. некоторые американские эксперты заявляли, что уже начиная с 2002 г. симметричная технология G.shdsl обгонит ADSL, а к 2005 г. ее отрыв составит 200%. Аналитики Frost&Sullivan также прогнозировали с 2002 г. опережающий рост продаж оборудования с поддержкой симметричных технологий xDSL по сравнению с продажами оборудования для асимметричных коммуникаций xDSL и обещали трехкратное опережение к 2005 г. Пока прогнозы не сбываются. После нескольких месяцев первоначального энтузиазма оказалось, что G.shdsl не удалось завоевать ожидаемой популярности у корпоративных пользователей и операторов.

Низкие темпы внедрения технологии G.shdsl обусловлены, прежде всего, новизной решения. Как считают специалисты компании North-West Group, должно пройти какое-то время, в течение которого операторы связи проведут испытания и протестируют оборудование в реальных рабочих условиях при решении широкого спектра задач. В России немалую роль играет и достаточно низкая покупательская способность клиентов, а также слабая насыщенность рынка решениями xDSL вообще.

Между тем G.shdsl - экономичная основа для реализации различных услуг. Это хорошее альтернативное решение для замены традиционных и устаревающих технологий E1, HDSL, симметричной DSL (SDSL) и ISDN, а поддержка диапазона скоростей от 192 Кбит/с до 4,6 Мбит/с по симметричному каналу позволяет удовлетворить самые разные требования к пропускной способности для существующих услуг. Как отмечают специалисты компании North-West Group, говорить о большом спросе на технологию G.shdsl на российском рынке пока преждевременно, хотя у нее есть все предпосылки, чтобы занять лидирующее положение. Это и дальность связи, и спектральная совместимость с другими видами xDSL, и работа по одной или двум парам, и изменяемая скорость передачи данных, и возможность использования регенераторов для увеличения дальности связи.

Большинство производителей оборудования xDSL предлагают в своих продуктах поддержку разных технологий xDSL. Операторы могут выбирать решения, наилучшим образом соответствующие требованиям конкретного приложения и условиям работы на имеющихся кабельных линиях. Об оборудовании с поддержкой G.shdsl будет рассказано во второй части данного обзора.

Сергей Орлов - обозреватель «Журнала сетевых решений/LAN». С ним можно связаться по адресу: [email protected] .

Технологии xDSL

ADSL (Asymmetric DSL). Технология асимметричного цифрового соединения позволяет организовать передачу голоса и данных на расстояние около 5,5 км от АТС со скоростью до 8 Мбит/с в направлении к абоненту и до 1-1,5 Мбит/с - от него и превратить существующие абонентские телефонные аналоговые линии UTP Категории 3 в линии высокоскоростного доступа. В ADSL применяются два типа линейного кодирования - САР и DMT. Телефонный и цифровой сигналы при передаче по линии не мешают друг другу, так как занимают различные частотные спектры, поэтому одну пару проводов можно одновременно использовать для передачи данных и подключения к городской АТС обычного телефонного аппарата. ADSL рассматривается как технология потребительского класса и является одной из наиболее развитых технологий асимметричной передачи в семействе xDSL. Оборудование ADSL можно автоматически или принудительно конфигурировать для достижения максимальной скорости передачи с минимальным коэффициентом ошибок.

ADSL-Lite, или G.lite. Технология G.lite (также известная как ADSL-Lite) похожа на ADSL. Она поддерживает более низкие скорости (в 1,5 Мбит/c к абоненту и 384 Кбит/c от него), но взамен не требует установки разветвителей у заказчика. Невысокая скорость компенсируется простотой инсталляции и низкой стоимостью развертывания. Расстояние от АТС соответствует ADSL.

RADSL (Rate Adaptive ADSL) - вариант технологии ADSL с автоматической настройкой скорости передачи (в зависимости от состояния линии). Термин RADSL практически вышел из употребления, поскольку стандартные варианты ADSL предусматривают настройку скорости передачи.

MDSL (Multi-Rate Single-Pair DSL). MDSL осуществляет передачу по одной паре со скоростью от 128 Кбит/с до 2,3 Мбит/с с модуляцией 2B1Q. Кодирование 2B1Q обеспечивает небольшую дальность передачи, но на сильно зашумленных линиях оно позволяет установить более качественное соединение, чем в случае модемов с кодированием САР. В модемах MDSL для увеличения дальности связи используются развитые методы эхокомпенсации.

SDSL (Single line/Symmetric DSL). Аналогична HDSL, но для организации соединения достаточно двухпроводной абонентской линии. Наиболее дешевое решение для компаний с умеренным объемом передачи данных. SDSL представляет собой экономичную альтернативу каналам T1/E1. Часто используется для создания симметричных каналов с требуемой скоростью. Протяженность линий - до 3 км при скорости передачи 1,544 или 2,048 Мбит/с в обоих направлениях. SDSL - наиболее широко распространенная технология симметричной DSL, однако она не стандартизирована, многие производители выпускают свои, несовместимые варианты.

MSDSL (Multi-Rate Single-Pair DSL). Технология высокоскоростной симметричной передачи синхронного цифрового потока по одной медной паре с изменяемой линейной скоростью. Скорость передачи автоматически корректируется во время работы в соответствии с состоянием линии и качеством сигнала. В зависимости от скорости (144 Кбит/с - 2,064 Мбит/с) используется кодирование с CAP8 по CAP128. Обладая наименьшей шириной спектра, модемы MSDSL перекрывают расстояние около 6,5 км по кабелю UTP Категории 3. Основные области применения MSDLS - доступ в Internet, объединение локальных сетей, организации соединительных линий между АТС, вынос номерной емкости, высокоскоростной доступ к сетям SDH. MSDSL поддерживает объединение голоса и данных, а также видеоконференц-связь на скоростях MPEG2.

IDSL (ISDN DSL). IDSL - низкоскоростная недорогая технология, работающая по одной паре на базе технологии ISDN. Она отличается линейным кодированием 2B1Q, обеспечивает пропускную способность двух каналов B и одного D, что позволяет передавать данные со скоростью 144 Кбит/с в обоих направлениях на расстояние до 10,8 км (при использовании повторителей). Толчком для дальнейшего развития IDSL послужила необходимость в одновременной передаче голоса и данных. Для этого пропускная способность канала разделяется между голосовым модулем и цифровым интерфейсом. В отличие от сети ISDN, которая обеспечивает связь абонентов через коммутируемые цифровые каналы, технология IDSL предназначена для фиксированных соединений «точка-точка» по одной медной паре UTP Категории 3. Абоненты могут подсоединяться к линиям IDSL с помощью имеющихся терминальных адаптеров ISDN, маршрутизаторов и мостов. По характеристикам IDSL аналогична каналу ISDN.

HDSL (High bit-rate DSL). Устоявшаяся высокоскоростная технология двухсторонней передачи данных с большой пропускной способносттью по витой паре без ретрансляторов, обеспечивающая фиксированную скорость 1,544 или 2,048 Мбит/с (в Европе) в обоих направлениях. Адаптивные варианты HDSL позволяют настраивать скорость обмена. HDSL (стандарт G.991.1) cчитается одной из наиболее зрелых технологий xDSL. Как правило, ей необходима четырехпроводная абонентская линия, она реализует симметричную дуплексную передачу данных по одной медной паре на расстояние порядка 4,5-6,5 км по кабелю UTP Категории 3, использует линейное кодирование 2B1Q или, в более современном оборудовании, CAP. HDSL часто применяется для реализации каналов передачи данных со скоростью T1/E1 по телефонным линиям, для организации межстанционных соединений цифровых или (совместно с мультиплексорами) аналоговых АТС, подключения учрежденческих АТС, уплотнения абонентских линий и организации абонентского выноса (совместно с мультиплексорами TDM), а также обеспечения доступа к высокоскоростным волоконно-оптическим трактам SDH или PDH, соединения локальных сетей или высокоскоростного доступа к сетям передачи данных, соединения узлов коммутации и базовых радиостанций сотовых сетей связи. HDSL обеспечивает высокую скорость доступа в Internet, способна поддерживать работу сетевых приложений в реальном времени (Internet-телефония и др.).

HDSL2 (High Bit-Rate DSL 2). Проект стандарта, который за счет применения кодирования TC-PAM обеспечивает передачу данных со скоростью T1 по одной паре медных проводов на бо?льшие расстояния, чем SDSL и HDSL. Скорость передачи фиксирована. HDSL2 сочетает в себе достоинства SDSL и HDSL, обладает хорошей спектральной совместимостью с ADSL. HDSL2 позволяет достичь симметричной скорости передачи в 1,544 Мбит/с по одной паре (без промежуточных скоростей, как в SDSL). Стандарт не принят, главным образом, вследствие разногласий между производителями.

SHDSL (Symmetric High bit-rate DSL). Стандарт высокоскоростной симметричной передачи данных. В терминологии ITU носит название G.shdsl. Скорость передачи данных по одной медной паре достигает 2,3 Мбит/с, а по четырехпроводной линии - 4,6 Кбит/c. Скорость может быть фиксированной или адаптивной (изменяться в диапазоне 192 Кбит/с - 2,320 Мбит/с). На стандартных линиях Категории 3 с диаметром жил 0,4 мм дальность составляет от 2 до 6 км на одной паре. На двух парах максимальная скорость достигает 4,624 Мбит/с. Процедуру инициализации соединения описывает стандарт G.hs.bis. G.shdsl - единственный стандартизированный «симметричный» вариант xDSL.

VDSL (Very High Bit-Rate DSL). Перспективная высокоскоростная цифровая технология асимметричной связи по абонентской линии, разработанная для подключения абонентов жилого сектора. Она обеспечивает работу в синхронном режиме и позволяет создавать высокоскоростные (от 10 до 50 Мбит/с при входящей связи и до 8 Мбит/с при исходящей) выделенные каналы небольшой протяженности - от 300 до 1200 м. При увеличении расстояния скорость снижается. Многие производители предлагают решения Ethernet-over-VDSL (EoV) - модемы VDSL, работающие в синхронном режиме на фиксированных скоростях (обычно 10 Мбит/c) на любых расстояниях до 1300 м. Оборудование Ethernet-over-VDSL предназначено для реализации решений «последней мили». В терминологии ITU-T этот стандарт называется G.vdsl.

1. Что понимают под SHDSL?

SHDSL (Simmetric High Speed Digital Subscriber Line) - симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, наиболее современный тип технологии DSL, нацелен прежде всего на обеспечение гарантированного качества обслуживания, то есть при заданной скорости и дальности передачи данных обеспечить уровень ошибок не хуже 10 -7 даже в самых неблагоприятных шумовых условиях.
Этот стандарт является развитием HDSL, поскольку он позволяет передавать цифровой поток по одной паре.
Технология SHDSL имеет несколько важных преимуществ по сравнению с HDSL. Прежде всего, это лучшие характеристики (в отношении предельной длины линии и запаса по шумам) за счет применения более эффективного кода, механизма предварительного кодирования, более совершенных методов коррекции и улучшенных параметров интерфейса. Эта технология спектрально совместима и с другими технологиями DSL. Поскольку новая система использует более эффективный линейный код по сравнению с HDSL, то при любой скорости сигнал SHDSL занимает более узкую полосу частот, чем соответствующий той же скорости сигнал HDSL. Поэтому, создаваемые системой SHDSL, помехи для других систем DSL имеют меньшую мощность по сравнению с помехами от HDSL. Спектральная плотность сигнала SHDSL имеет такую форму, что он оказывается спектрально совместим с сигналами ADSL. В результате этого, по сравнению с однопарным вариантом HDSL, SHDSL позволяет повысить на 35-45% скорость передачи при той же дальности или увеличить дальность на 15-20% при той же скорости.

2. Скорость передачи по SHDSL линии

Для организации доступа по SHDSL необходима выделенная линия (физическая двухпроводная линия).Скорость доступа при подключении по SHDSL определяется техническими характеристиками, протяжённостью конкретной линии связи и конкретной маркой модема, в среднем достижение полной скорости возможно на двухпроводных линиях протяженностью 1,5 км. при диаметре медного провода около 0,4 мм.
Технология SHDSL обеспечивает симметричный трафик по одной витой паре в диапазоне скоростей: от 192 Кбит/c до 2.3 Mбит/c, а по двойной паре - от 384 кбит/c до 4,6 Mбит/c.
SHDSL даёт возможность объединить разрозненные локальные сети в единую корпоративную сеть, что позволяет значительно экономить средства и время при обмене информацией между филиалами предприятия, обеспечивая достаточный уровень информационной безопасности корпоративной сети. SHDSL позволяет организовать видеоконференции, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в обоих направлениях.
Одним из основных преимуществ технологии SHDSL является возможность использования уже существующих (проложенных и реально работающих) медных пар проводов абонентских телефонных линий, которых имеется по всему миру огромное количество.

3. Отличия между SHDSL и SDSL.

SDSL -Symmetric Digital Subscriber Line - симметричная цифровая абонентская линия.
Также как и технология HDSL, технология SDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям Т1/Е1 линий, 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. Технология обеспечивает необходимые для представителей бизнеса преимущества: высокоскоростной доступ в сеть Интернет, организация многоканальной телефонной связи (технология VoDSL) и т.п
SHDSL - G.shdsl, Singlepair Highspeed Digital Subscriber Line – высокоскоростная симметричная цифровая абонентская линия по 1 паре.
Эта технология позволяет увеличить длину DSL линии до 20 км (с регенераторами) по сравнению со стандартами, используемыми в настоящее время (по которым предельная длина абонентской линии составляет приблизительно 5 - 6 км). Она обеспечивает передачу данных по 1 паре со скоростью 192 Кбит/с - 2,320 Мбит/с или по 2 парам со скоростью в 2 раза большей.

4. Что понимают под стандартом SHDSL.

На сегодняшний день существует три основных категории стандартов SHDSL: ANSI (T1E1.4/2001-174) для Северной Америки, ETSI (TS 101524) для Европы и ITU-T (G. 991.2) во всем мире. Все эти стандарты были опубликованы и являются устойчивыми. Все стандартные разновидности ADSL (ITU G.992.1, G.992.2, и ANSI T1.413-I2) построены на одной и той же методике - дискретной многочастотной модуляции (Discrete Multi Tone - DMT).

5. Какое отличие между североамериканским и европейским стандартами?

Прежде всего SHDSL - международный стандарт. Таким образом стандарт определяется, как специальные условия цифровой петли, которые соответствуют региональным определенным дополнительным услугам (например. T1). Однако большинство оборудования поддержит все международные требования.

6. Что понимают под TC-PAM модуляцией?

Технология TC-PAM лежит в основе первого всемирного стандарта ITU на высокоскоростную симметричную передачу по одной паре - G.shdsl. Она позволяет выбирать линейную скорость в диапазоне от 144 Кбит/с до 2,3 Мбит/с (шаг 8 Кбит/с), имеет более узкий частотный спектр, чем ее предшественники - 2B1Q и CAP. Таким образом, обеспечивается большая дальность работы и электромагнитная совместимость с другими DSL-технологиями, такими как ISDN, ADSL, G.lite и аналоговыми системами типа ИКМ 15х2 (в отличие от HDB3 и 2B1Q).
Тип кодирования TC-PAM обладает наилучшими на сегодняшний день характеристиками дальности и электромагнитной совместимости при работе на однопарных абонентских линиях. TC-PAM расшифровывается как Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation (импульсная амплитудная модуляция с треллис-кодированием). Суть данного метода кодировки состоит в увеличении числа уровней (кодовых состояний) с 4 (как в 2B1Q) до 16 и применении специального механизма коррекции ошибок.

7. Каково расстояние передачи данных по SHDSL линиям?

Скорость передачи данных с использованием SHDSL оборудования может достигать 2,3 Мбит/с по одной витой паре (для «обычных» DSL соединений - 1,5 Мбит/с). Более того, утверждается, что дальность, отвечающих новому стандарту соединений, на 30% выше, чем для DSL, а поскольку стандарт поддерживает повторители, задержка для широкополосных приложений (таких, как голосовая связь и потоковая передача мультимедиа) должна быть очень низкой.
Эта технология позволяет увеличить длину линии DSL до 20 км (с регенераторами) по сравнению со стандартами, используемыми в настоящее время (по которым предельная длина абонентской линии составляет приблизительно 5 - 6 километров). SHDSL обеспечивает передачу данных по одной паре со скоростью 192 Кбит/с - 2,320 Мбит/с или по 2 парам со скоростью в 2 раза большей. Применение эхоподавления обеспечивает полностью дуплексную связь при всех значениях скорости.

8. Можно ли использовать в SHDSL линиях репитеры?

Да. Дополнительные репитеры могут быть использованы как для двойной пары, так и для одинарной пары. Стандарт ITU поддерживает до восьми ретитеров в каждой паре, которая позволяет уменьшать помехи и регенерировать сигналы перед их передачей в следующий сегмент, что в свою очередь увеличивает расстояние передачи.

9. Что понимают под «4-wire mode»?

SHDSL стандарт поддерживает такую дополнительную функцию, как способность увеличения скорости и расстояния передачи данных при использовании двух пар проводов - «4-wire mode». Нагрузка распределяется в равных соотношениях по двум парам, но при этом осуществляется одновременная передача данных.

10. Совместим ли SHDSL стандарт с другими DSL стандартами, исключая ADSL ?

Абсолютно. «Симметричные» варианты DSL (SDSL и HDSL) можно использовать как для подключения компаний к Internet, так и для передачи трафика между сегментами Fast Ethernet сетей. Современные xDSL технологии облегчают решение тех задач, где требуются высокоскоростные соединения: создание сети Intranet в территориально распределенной компании, организация доступа к транспортным сетям передачи данных и т. п.

11. Какой тип протокола поддерживает SHDSL технология?

SHDSL технология поддерживают такие протоколы как TDM, ATM, Frame Relay, а так же другие сетевые протоколы. Что позволяет осуществлять построение территориально распределённых корпоративных сетей, а также применять в составе решений, связанных с обеспечением гарантированной пропускной способности канала передачи данных (VoIP, видеоконференции и т. п.).

12. Могут ли быть использованы SHDSL технологии в АТС?

Используя высокочастотные ресурсы канала и такие пакетные технологии, как АТМ или IP, интегрированные устройства доступа с функциями VoDSL позволяют одновременно с высокоскоростным потоком данных организовать несколько (скажем, 4, 8, 16 или 24) телефонных каналов. Системы VoDSL помогут традиционным операторам решить проблему телефонизации квартирного сектора (как известно, установка телефона часто невозможна из-за отсутствия свободной медной пары) и сформировать привлекательные предложения для бизнес-пользователей.

13. Совместимость оборудования

SHSDL технология обеспечивает взаимную совместимостю оборудования различных производителей. Для этого в G.shdsl был включен стандарт G.hs.bis (G.844.1), в котором описывается процедура инициализации соединения. Предусмотрено два варианта процедуры. В первом случае - оборудование LTU (установленное на АТС) диктует NTU (оборудованию клиента) параметры соединения, во втором - оба устройства «договариваются» о скорости передачи с учетом состояния линии. Учитывая неизвестные начальные условия, во время инициализации для гарантированного установления соединения обмен данными осуществляется с низкой скоростью, а передача - с использованием одного из классических методов модуляции (DPSK).

14. Преимущества SHDSL технологии

SHDSL технология позволяют осуществлять как высокоскоростной доступ в Интернет, так и быструю и качественную передачу большого количества информации. Также, с помощью SHDSL технологии возможно не только получать информацию из Интернет, но и пользоваться IP-телефонией (городская, междугородняя, международная связь) и видеоконференцсвязью.