Цифровые абонентские линии

Принципы работы HDSL

HDSL (высокоскоростная цифровая абонентская линия) обеспечивает симметричную высокоскоростную передачу данных. Среди технологий xDSL HDSL получила наиболее широкое распространение. В отличие от других технологий xDSL, в большинстве случаев HDSL обеспечивает скорость передачи данных 1,5 Мбит/с или 2 Мбит/с в обоих направлениях на расстояния, зависящие от типа применяемого кабеля. Указанные скорости передачи данных соответствуют стандартам Т1 и Е1, и, следовательно, основной сферой использования HDSL являются соединительные линии местных телефонных сетей или выделенные линии связи Т1/Е1 в тех местах, где велика плотность абонентов-организаций (например, в офисных зданиях), когда HDSL используется в качестве замены оборудования первичных ЦСП для передачи цифровых потоков Т1 или линий Е1. Благодаря применению более эффективных линейных кодов 2B1Q и САР, а также метода эхо компенсации, протяженность линии HDSL в 2-3 раза превышает длину регенерационного участка первичных ЦСП типа Т1/Е1, что позволяет отказаться от применения регенераторов при использовании HDSL на соединительных линиях между АТС местной сети. Для организации выделенных линий большой протяженности в различных модификациях оборудования HDSL предусмотрена возможность применения дистанционно питаемых трех-четырех регенераторов. В настоящее время технология HDSL является наиболее опробованной и широко используемой технологией DSL. Ниже в таблице 5.7 приведены характеристики некоторых типов систем HDSL.

Таблица 5.7. Характеристики некоторых типов HSDL

Название модема	Число используемых пар	Скорость кбит/c	Дальность передачи при км	Линейный код	Тип модуляции
HSDL	3	784	3	2B/1Q
	2	1168	2б5	2B/1Q	CAP
	1	2320	2	2B/1Q	CAP
G.hsdl	1	2320	2-6	2B/1Q	PAM 16

Принципы работы RDSL

В ближайшее время станут выигрывать аппаратные платформы, которые реализуют возможность использования всех основных технологий в рамках единой системы. Именно они позволят оператору выбирать для подключения абонента ту xDSL-технологию, которая оптимально подходит для существующих условий и решаемых задач.

Одна из них — технология RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения) позволяет адаптироваться к постоянно изменяющимся характеристикам абонентской линии. Фактически, RADSL способна адаптироваться к изменениям характеристик линии в процессе появления этих изменений.

В принципе под RADSL понимается любой xDSL-модем, имеющий функцию автоматической подстройки скорости соединения. Такой модем может автоматически настраивать скорость передачи в соответствии с электрическими параметрами линии. Если модем подключается к протяженной линии, он автоматически понижает скорость передачи данных, обеспечивая установку соединения с наивысшей возможной скоростью передачи данных. Благодаря своей адаптивности технология RADSL устраняет большое количество проблем, которые могут возникнуть при использовании DSL. Технология RADSL призвана обеспечить гибкость в предоставлении услуг пользователям. Данная технология производит автоматическую подстройку скорости передачи данных по линии, которая базируется на проведении серии начальных тестов, позволяющих определить максимально возможную скорость передачи данных по конкретной телефонной линии. Скорость передачи данных при использовании технологии ADSL зависит от многих условий, и в первую очередь — от длины абонентской линии и типа применяемых кабелей. Как правило, длина абонентских линий (т.е. расстояние от телефонной станции до абонента) может различаться в достаточно широких пределах, причем на длине абонентской линии часто используются кабели с проводниками различного сечения. Поэтому электрические характеристики абонентских линий (и особенно их затухание) могут иметь значительный разброс. Даже такой фактор, как изменение температуры кабеля, может влиять на допустимую скорость передачи данных, с которой может осуществляться передача по определенной телефонной линии. Так как RADSL позволяет автоматически получить максимально возможную скорость передачи данных по каждой конкретной линии, то нет необходимости в трудоёмкой ручной настройки линии ADSL.

Основными преимуществами RADSL являются:

• снижение трудозатрат на проверку абонентской линии;
• минимизация затрат на обслуживание задач.

Мультиплексор Доступа Цифровой абонентской линии (DSLAM)

Новая эра связи требует введения широкополосных служб и увеличения скоростей передачи. Предоставить каждому абоненту широкополосную линию невыполнимо, поэтому соединяют широкополосные пучки каналов от каждого абонента на оборудовании станции, поставщики проводной линии связи распределяют широкополосную технологию мультиплексирования ближе абонентам. В терминах иерархической сети станция становится ядром, DSLAM становится уровнем распределения, а оконечные абоненты представляют уровень доступа. Цифровая абонентская линия DSL, уровень доступа цифровой абонентской линии между абонентом, и телефонной компанией - уровень широкополосного объединения. DSLAMs – позволяет создать широкополосные цифровые системы уплотнения шлейфа. Их главная функция частотная модуляция к удаленному модему цифровой абонентской линии, они маршрутизируют нагрузку передачи данных двух потоков – потока "сеть - пользователь" и потока "пользователь сеть". Они выполняют преобразования физического уровня. DSLAMs - это ключевые компоненты для поставщиков проводных линии, которые обеспечивают широкополосным службам доступ к квартирным пользователям и бизнес службам по витым медным парам.

Станция поставщик услуг, местный узел или другая точка присутствия услуги используют DSLAM, чтобы соединить со станцией xDSL от квартирных абонентов и предприятий коммерческой деятельности.

Каждая печатная плата в блоке DSLAM принимает и поддерживает несколько портов модема цифровой абонентской линии, в соответствии с характеристиками DSLAM изготовителя, DSLAM является концентратором Уровня 1, предоставляет физическое обеспечение связи этого уровня от отдельных абонентов модема цифровой абонентской линии. Другая функция DSLAM должна принять данные исходящие от сотен модемов цифровой абонентской линии потока "сеть - пользователь", далее соединяя и мультиплексируя эти данные, вводя в частотные устройства для передачи на более высокой скорости. DSLAM объединяет поток "пользователь сеть" со следующим устройством сети поставщика.

DSLAMs вообще гибки и способны поддержать много типов цифровой абонентской линии, и различных множествах протоколов и модуляций CAP,DMT и QAM, например- в том же самом блоке DSLAM. DSLAM объединяет эти данные поток "пользователь сеть" и передает в виде процесса ATM Уровня, На Уровне 2 ATM DSLAM коммутирует, прибывающие потоки "пользователь сеть" модемов DSL, как виртуальные каналы (PVC) цифровой абонентской линии в широкополосном сервере доступа или DSLAM технология обычно строится на коммутаторах ATM Уровня 2. Это позволяет обеспечивать нужный класс обслуживания (CoS) для различных служб и поставщиков. Сегодня DSLAM технологии включает Локальную сеть Gigabit Ethernet. Этот способ более применим там, где не применены платформы ATM.

Маршрутизатор Широкополосного Удаленного доступа (BRAS).

Маршрутизатор Широкополосного Удаленного Доступа (Broadband Remote Access Server) маршрутизирует нагрузку, поступающую от/к DSLAM или коммутаторов интернет сети провайдера. BRAS находится в центре сети доступа к услугам провайдера.

BRAS преобразует информацию к уровеню 2 для ATM, протокола точка-точка (PPP), или для Локальной сети Gigabit Ethernet или, что более современно к уровню 3 протокола IP обеспечивает доступ к уровню 1-2 региональной сети доступа к услугам DSL.

Требования для BRAS функционально определены в [ 86 ] . BRAS основа для обеспечения услуг IP и абонентов цифровой абонентской линии (DSL) с обеспечением качества обслуживания (QoS) потока "пользователь – сети доступа (например, ISP –Internet Service Provider).

Устройство BRAS обычно определяется, как последний адрес (а) IP устройств поставщика услуг - между поставщиками услуг потока "пользователь - сеть" и сетью абонентского доступа DSLAM/DSL.

BRAS находится в центре сети провайдера и группирует (агрегирует) потоки от DSLAM. Он обеспечивает: пользовательские сессии согласно протоколам ATM или PPP . BRAS позволяет проводить политику маршрутизации^{3 Политика маршрутизации (policy routing) – набор правил, назначаемых администратором, для управления формированием таблиц маршрутизации} и качества обслуживания (QoS) DSLAM передает потоки данных от пользователей BRAS согласно протоколам ATM, Ethernet и Frame Relay .BRAS также позволяет инкапсулировать данные в потоки Ethernet или ATM, создавая туннели PPP (PPPоE и PPPоA) собирает на протокольном уровне 2, инкапсулирует данные, таких протоколов как PPP или ATM, передавая на DSLAM так же как данные уровня 3 IP. На уровне 3 IP, BRAS – это точка, разделяющая IP сети поставщика, и любых услуг Уровня 2 абонента.

Для обеспечения качества обслуживания BRAS может взаимодействовать с устройствами DSL, обеспечивающими передачу вниз. Пример, такого взаимодействия согласование приоритетов.

Краткие итоги

• Скорость, которая достигнута линиями ISDN — 128 Кбит/с уже недостаточна для обслуживания задач Internet. Поэтому была предпринята разработка достаточно недорогой высокоскоростной цифровой технологии передачи данных по простому телефонному кабелю, DSL (Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия).
• Некоторые из распространенных технологий xDSL: IDSL, ADSL, ADSL G.lite, HDSL, VDSL, SDSL.
• Технология ADSL представляет собой платформу для доставки широкополосных услуг, поддерживающую большой набор приложений (высокоскоростной доступ в Internet, телеконференции, виртуальные частные сети и мультимедиа), которые требуют широкой полосы пропускания.
• "Асимметричная" в названии технологии означает несимметричность потока данных в направлениях "сервер-пользователь" (downstream) и "пользователь-сервер" (upstream).
• В качестве стандарта для ADSL принят для использования вариант "дискретной многотональной модуляции" (Discrete MultiTone, DMT), применяющей несколько несущих, т.е. нескольких каналов с узкой полосой.
• Альтернативой DMT является амплитудно-фазовая модуляция без несущей (Carrierless Amplitude/Phase, CAP).
• ADSL-модемы имеют в своем распоряжении, как правило, так называемый splitter — разделитель, который обеспечивает возможность одновременного разговора по телефону и передачи данных.
• HDSL (высокоскоростная цифровая абонентская линия) обеспечивает симметричную высокоскоростную передачу данных.
• VDSL обеспечивает скорость передачи данных, более чем в шесть раз превышающую максимально возможную скорость передачи данных ADSL.
• Технология RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Lin - цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения) позволяет адаптироваться к постоянно изменяющимся характеристикам абонентской линии.