Технологии xDSL и кабельные модемы

Технологии xDSL основаны на превращении абонентской линии обычной теле­фонной сети из аналоговой в цифровую, что и отражено в их названии (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия). Общая идея заключается в том, что на обоих концах абонентской линии – на АТС и у абонента – устанавлива­ются разделительные фильтры (splitter). Низкочастотная (до 3,5 кГц) составля­ющая сигнала заводится на обычное телефонное оборудование (порт АТС и те­лефонный аппарат у абонента), а высокочастотная (выше 4 кГц) используется для передачи данных с помощью xDSL-модемов. Поскольку физическая линия (пара проводов) между абонентом и АТС позволяет пропускать сигнал в полосе даже до 1 МГц, достижимые скорости передачи гораздо выше, чем предел в 56 кбит/с, установленный и достигнутый для обычных модемов. Высокочастот­ная часть полосы пропускания сигнала может разделяться между встречными потоками данных различными способами. При частотном разделении каналов (FDM) часть спектра отдается на передачу в одном направлении, часть – в дру­гом. При использовании эхоподавления (echo-cancellation) вся полоса использу­ется для передачи в обе стороны, а каждое устройство при приеме из общего сиг­нала вычитает сигнал собственного передатчика. Пропускная способность может быть как симметричной, так и асимметричной. В случае подключения пользова­теля к сети Интернет асимметрия выгодна, поскольку поток к абоненту (страни­цы текста, аудио- и видеопотоки) гораздо больше обратного (запросы URL).

Наибольшее распространение получила асимметричная технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), где скорость к абоненту (downstream) до 6,1 Мбит/с, от абонента – 16-640 кбит/с. Скорость передачи к абоненту кратна скорости каналов Е1/Т1 (2,048; 4,096 и 6,144 Мбит/с для базового канала Е1 или 1,544;3,088; 4,632 и 6,176 Мбит/с для базового канала Т1). Достижимая скорость связана с длиной абонентской линии и ее качеством (сечение проводов, материал изоляции, шаг скрутки, однородность и т. п.). Минимальная скорость обеспечивается на линиях длиной до 5,5 км при диаметре провода 0,5 мм (24 AWG) и и до 4,6 км при 0,4 мм (26AWG). Скорость 6,1 Мбит/с достигается на линиях длиной до 3,7 км при диаметре провода 0,5 мм и до 27, 7 км при 0,4 мм.

UADSL (Universal ADSL), она же DSL Lite, – улучшенный вариант ADSL c меньшими скоростями (при длине линии до 3,5 км скорости 1,5 Мбит/с и 384 кбит/с в разных направлениях; при длине линии до 5,5 км —640 и 196 кбит/с). Устройства просты в установке и относительно недороги.

RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line) – технология с адаптивным изменением скорости передачи в зависимости от качества линии.

HDSL (High Data-Rate Digital Subscriber Line) – высокоскоростная техноло­гия, обеспечивающая скорости 1,536 или 2,048 Мбит/с в обоих направлениях. Протяженность линии – до 3,7 км, требует четырехпроводной линии.

SDSL (Single-Line Digital Subscriber Line) – симметричная высокоскоростная (1,536 или 2,048 Мбит/с), но на двухпроводной линии при длине до 3 км.

VDSL (Very High Data-Rate Digital Subscriber Line) – очень высокоскорост­ная (до 56 Мбит/с), симметричная. Расстояние до 1,5 км. Технология весьма до­рогая, но рассчитана и на коллективное использование линий. После разделяющего фильтра на абонентской стороне может стоять одиночный модем (или концентратор), а может подключаться через специальную кабельную проводку (коаксиальный кабель или витая пара) и группа модемов, разделяя полосу пропускания предопределенным образом.

Для того чтобы использовать xDSL, провайдер (оператор связи) должен уста­новить свое оборудование на территории АТС обслуживаемого абонента и сое­динить его с базовой сетью передачи данных каналом достаточной производительности. Конечно, возможны и частные случаи, когда с помошью xDSL объединяются локальные сети в зданиях, охваченных одной АТС. Установка мо­дема ADSL или UADSL на стороне абонента практически не отличается от установки обычного модема. Но технологии xDSL позволяют одновременно и неза­висимо использовать одну и ту же телефонную линию и для передачи данных, и для телефонных переговоров, чего не позволяют обычные модемы для коммутируемых линий.

Кабельные модемы предназначены для работы через сети кабельного телевидения (CATV), для которых используется широкополосный коаксиальный кабель с импедансом 75 Ом. Передача данных ведется параллельно с видеовещанием. Эти модемы к телефонным сетям непосредственного отношения не имеют, они используют кабельное хозяйство операторов услуг кабельного телевидения. Как и ADSL, кабельные модемы асимметричны: скорость к пользователю может достигать десятков мегабайт в секунду, от пользователя – значительно ниже. Кабельные модемы могут быть и симплексными – модем пользователя только принимает нисходящий (downstream) поток данных от модема оператора кабе­льного TV. При этом восходящий (upstream) поток данных от пользователя дол­жен передаваться по иным каналам (например, ISDN или аналоговым модемам). Для упрощения структуры коммуникаций (но не оборудования) желательно оба потока передавать по одной и той же кабельной сети. Развитием идеи раздельной передачи потоков является передача нисходящего потока по спутниковым каналам, но пока что это слишком дорогая технология. Кабельные модемы в основном предназначены для предоставления пользователям доступа к сети Ин­тернет с высокими скоростями получения информации.