xDSL - информационная магистраль по медным проводам.

Медные проводные линии связи имеются в каждой квартире и в каждом доме, однако используются они либо для аналоговой телефонной связи с полосой 4 кГц, либо для подключения линии ISDN на скорости 144 Кбит/с. Связь по стандарту xDSL увеличивает скорость передачи данных в несколько раз. Высокоскоростные средства мультимедиа или услуги Internet/intranet при использовании xDSL становятся доступными для всех.

Что подразумевается под понятием xDSL ?

Digital Suscriber Line (DSL или xDSL, или цифровая абонентская линия) - это обозначение современного метода передачи данных по медным проводным линиям. Этот метод применяется с целью предоставления современных услуг мультимедиа и телефонии в каждом офисе и в каждой квартире.

В зависимости от области применения, DSL обозначают по-разному. 

Первое применение DSL, попавшее на рынок телекоммуникаций, - это HDSL (Highspeed DSL, или высокоскоростная DSL), используемая для первичного подключения телефонов. При помощи HDSL по двум или трем медным парам можно передавать информацию со скоростью 2 Мбит/с. Швейцарский концерн Ascom активно участвовал в разработке стандарта HDSL и считается пионером в этой области.

Однако уже сегодня, используя модем COLT Soho от Ascom, можно реализовать связь со скоростью передачи 2 Мбит/с по одной медной паре. Этот метод известен под названием SHDSL или SDSL.

Большую известность сегодня имеет метод ADSL (Asymmetrical DSL - асимметричная DSL), который был разработан для применения Video on Demand ("видео по запросу"). ADSL поддерживает асимметричную передачу информации до 8 Мбит/с для конечного пользователя и на сегодняшний день продается как технология доступа к Internet. В компьютерной и программной индустрии подобные технологии в последнее время начали применяться для быстрого доступа к Internet под названиями MSDL (Multispeed DSL-многоскоростная DSL), RADSL (Rate Adaptive DSL - адаптируемая по скорости DSL) или UDSL (Universal DSL - универсальная DSL). Большое значение имеет гибкое управление скоростью передачи данных, так как максимальная скорость передачи данных зависит от затухания линии. В свою очередь, затухание линии зависит от диаметра медного провода, качества и длины линии, пролегающей между соединяемыми точками. При использовании метода RADSL/MSDSL подключаемому участнику предоставляются наилучшие возможности для передачи данных. На сегодняшний день высокие скорости передачи данных до 128 Кбит/с достигаются даже на расстоянии в 20 км, а при сокращении расстояния до 100 м они возрастают до 8 Мбит/с.

Метод VDSL (Very High Speed DSL) используется для передачи информации на самых последних метрах, когда оптоволоконная линия подводится к жилому или деловому кварталу. При этом обеспечивается ширина диапазона скоростей до 52 Мбит/с.

Технология xDSL

Несмотря на несовершенство медного провода как средства передачи информации, теоретически по обычной местной телефонной линии возможно установить симметричное соединение со скоростью передачи до 3 Мбит/с. Но лишь огромные успехи в цифровой обработке информации на основе микрокристаллических технологий (DSP) позволили осуществить это решение на практике. При этом были доработаны и дополнены известные методы, используемые при подключении по технологии ISDN.

С учетом области применения комбинировались методы эхокомпенсации, частотного мультиплексирования (FDM) и различные методы кодирования, чтобы гарантировать безошибочную передачу данных на максимально возможное расстояние.

При дуплексной передаче данных из-за того, что кабель неидеален, часть переданного сигнала отражается от места подключения приемника. Однако благодаря эхокомпенсации из принятого приемником сигнала выделяется отфильтрованный сигнал, и таким образом большая часть отраженного сигнала компенсируется. Эхо уменьшается на 60 децибел.

При частотном мультиплексировании информация передается на различных частотах. Например, передача в обратном направлении происходит на нижнем частотном диапазоне, а передача в прямом направлении - на верхнем частотном диапазоне.

При многоуровневом кодировании 2B1Q (2 Binary 1 Quat), как установлено в стандарте ISDN при передаче в основном диапазоне, два бита информации передаются в качестве так называемого кватерного знака (Quat). Поступающий поток информации разбивается на пары битов, и каждая пара затем преобразуется в четыре возможных уровня (Pegel). Это и был первый код передачи данных, который использовался в системах HDSL. Улучшенные коды передачи, разработанные для передачи данных по стандарту xDSL, носят название CAP и DMT.

По сравнению с 2B1Q, системы CAP (Carrierless Amplitude and Phase modulation) дают увеличение расстояния на 15%. CAP представляет собой технологию передачи без несущей, основанную на квадратурно-амплитудной модуляции (Quadratur-Amplituden-Modulation). При этой технологии информация кодируется в фазоамплитудную матрицу во многих точках (до 128 точек). Дополнительное специальное кодирование сигнала дает возможность исправлять ошибки, значительно улучшая качество системы CAP, в особенности при импульсных искажениях. Система CAP используется во всех применениях xDSL.

DMT (Discrete-Multitone-Technology) часто используется в ADSL и VDSL и представляет собой метод многих несущих. Полезный диапазон разбивается на 256 поддиапазонов, которые используются в прямом и обратном направлениях. Эта технология позволяет не использовать диапазоны, в которых происходит АМ-передача. При этом удается минимизировать посторонние помехи, особенно при передаче данных на высоких частотах по методу VDSL.

Разнообразие используемых интерфейсов

Области применения

Телефония 
Главная область применения систем HDSL или SDSL - это связь и объединение в сеть станций пользователей или базовых телефонных станций (TVA). Системы позволяют пропустить по одному медному проводу до 30 рабочих линий.

Передача данных 
В связи с развитием информационных технологий растет потребность в объединении компьютеров в единую сеть. Первый шаг на этом пути - построение локальных сетей для дома на базе COLT SOHO. Следующий шаг - объединение локальных сетей в региональную или международную сеть. Технологии DSL часто используются для связи между глобальными (WAN) и локальными (LAN) сетями или, если позволяет расстояние, для связи LAN-LAN (локальная сеть - локальная сеть).

Доступ к Internet
Наиболее интересное применение - это доступ к сети Internet. Провайдеры услуг Internet располагают свои узлы доступа (Point of Presence - POP) по всей стране. Если клиент недоволен скоростью работы по обычной телефонной сети или ISDN-сети, и если при этом он находится в зоне возможного подключения к соответствующему узлу, то благодаря системам xDSL он может получить намного более быстрый доступ к Internet.

В местах, где недостаточно медных проводных линий, xDSL может работать одновременно с телефоном или ISDN по одной и той же медной линии. Это возможно, поскольку работа ведется на различных частотах, которые при помощи пассивного разделителя частот на обеих сторонах направляются к соответствующим терминалам.

Кому может быть выгодно использовать данную технологию?

Развитие европейского рынка телекоммуникаций будет выгодно всем. Традиционные телефонные компании уже начали встраивать системы xDSL в различные области применения. Таким образом, можно предлагать новые услуги без больших денежных инвестиций. Выгоду от использования новых технологий сегодня могут получить как новые телекоммуникационные компании-операторы, так и частные фирмы. В большинстве европейских стран медные проводные линии можно арендовать по себестоимости. Это означает, что используемые сегодня обычные коммерческие линии будут вытеснены медными проводными линиями, оснащенными xDSL. Провайдеры услуг Internet, располагающие широкой сетью POP-узлов, уже сейчас имеют возможность подключать фирмы и школы к Internet по низким ценам.

Желающие могут установить xDSL модем и у себя дома.

Перспективы на будущее

Уже сегодня можно одновременно использовать xDSL и ISDN на одной и той же медной линии. Для этого необходимо с обеих сторон подключить пассивный разделитель частот. Независимое функционирование обеих систем на различных частотах позволяет расширить использование старых испытанных медных линий.

Еще более интересной представляется инициатива различных производителей компьютеров и программного обеспечения (в том числе таких компаний как Microsoft и Compaq) в области разработки стыка UDSL, встраиваемого в персональный компьютер. После оснащения такой платой каждый компьютер будет в состоянии устанавливать связь со скоростью передачи данных 1.5 Мбит/с. После соответствующего повышения скорости магистралей (Backbone) в Internet новейшие достижения мультимедиа могут появиться в каждой квартире. Таким образом, телевизионные и телефонные компании столкнутся с конкуренцией, которой им не удастся пренебречь.