Сайт о телевидении

1.5.5.4. Технология VDSL

Принципы передачи сигналов для технологий ADSL и VDSL очень похожи друг на друга . Интересны - с точки зрения затронутых в монографии вопросов - их основные различия в области применения соответствующего оборудования. Их проще всего рассматривать в категориях ”длина - скорость передачи”.

Очевидно, что областью потенциального применения технологии ADSL может стать практически вся абонентская сеть. Это связано с тем, что для российской ТФОП характерны достаточно короткие АЛ. Важно отметить, что на практике могут возникать сложности с оборудованием ADSL даже на очень коротких АЛ. Проблема заключается в эксплуатационных характеристиках абонентской сети, которые могут существенно отличаться от ожидаемых . Но в любом случае скорость передачи, обеспечиваемая оборудованием ADSL, не превысит значений, приведенных в таблице 1.5.

Таким образом, для скоростей передачи свыше 10 Мбит/с необходимо ориентироваться на технологию VDSL. Но такое решение ограничивает число потенциальных абонентов из-за того, что допустимо использовать только весьма короткие АЛ. В частности, скорость передачи 52 Мбит/с достигается для АЛ, длина которой примерно равна 300 м. По этой причине технологию VDSL обычно рассматривают в комбинации с другими методами построения АЛ. Как правило, практический интерес вызывают решения типа FTTOpt+VDSL . Один из возможных сценариев, основанных на подобном компромиссе, показан на рисунке 1.16.

Пример использования технологии VDSL

Рисунок 1.16

Для этого сценария выделено пять вариантов использования технологии VDSL. В четырех случаях предполагается совместное использование ОК и абонентского кабеля с медными жилами. Для всех пяти вариантов линии максимальной протяженности обозначены как Li. Эти значения могут различаться, но всегда должно соблюдаться условие Li £ Lmax - предельной длины физической цепи, которая может быть использована для установки оборудования VDSL.

Первый вариант иллюстрирует возможность применения оборудования VDSL в АЛ, расположенных в зоне прямого питания. В этом случае среда распространения сигналов остается однородной. Очевидно, что подобное решение будет весьма экономичным.

Второй вариант предусматривает совместное использование абонентского кабеля с медными жилами и ОК. В данном случае ОК располагается между кроссом коммутационной станции и мультиплексором. К мультиплексору подключаются АЛ разной длины, максимальная из которых обозначена как L2. По этим линиям может передаваться цифровая информация с использованием технологии VDSL.

Аналогичное решение, но основанное на установке концентратора, представлено третьим вариантом. Существенной особенностью этого решения может считаться возможность более эффективного использования ОК на участке между концентратором и кроссом коммутационной станции.

Четвертый вариант подразумевает использование УПАТС. Это решение, с точки зрения технологии VDSL, эквивалентно третьему варианту. УПАТС, как правило, поддерживает более широкий спектр услуг по сравнению с тем коммутационным оборудованием ТФОП, которое обслуживает абонентов квартирного сектора. Это обстоятельство позволяет прогнозировать широкое применение технологии VDSL владельцами УПАТС.

Пятый вариант иллюстрирует применение технологии VDSL для выхода на устройство, названное в мультиплексором доступа к услугам (Service Access Multiplexer - SAM). Подобные устройства могут подключаться не только к коммутационным станциям, но и к каким-либо серверам. Характерным примером такого мультиплексора служит оборудование, обеспечивающее подключение клиентов к серверу, поддерживающему услугу “Видео по заказу”.

Таким образом, существует несколько вариантов применения технологии VDSL. Соответствующие сценарии, как правило, ориентированы на совместное использование эксплуатируемых абонентских кабелей с медными жилами и ОК, обеспечивающих передачу широкополосных сигналов на большое расстояние.

Когда работа над окончательной редакцией монографии была почти завершена, мне довелось принять участие в работе семинара «Лаборатории Белла - Прошлое. Настоящее. Будущее», организованного известной компанией Lucent Technologies. В докладах были изложены результаты новых работ, проведенных авторитетным исследовательским центром, известным практически всем российским ученым - Bell Labs. В докладе, который прочитал Джон Амос (John Amoss), сотрудник Подразделения передачи данных Bell Labs, я услышал о новой технологии, называемой U-ADSL. Под буквой «U» скрывается слово Universal, то есть универсальная или всеобщая.

Основные цели, ради которых разрабатывается технология U-ADSL, заключаются в решении следующих задач:

Упростить монтаж оборудования, максимально используя концепцию «Plug and Play», что можно перевести как девиз «Подключай и работай»;

Предложить вариант реализации, предусматривающий размещение аппаратных средств в персональном компьютере, о чем практически договорились такие известные поставщики вычислительной техники как Compaq, Intel и ряд других крупных компаний;

Ввести в следующую версию Microsoft Windows программное обеспечение для поддержки оборудования U-ADSL;

Обеспечить возможность работы оборудования U-ADSL практически при любых (в пределах допустимых для ТФОП норм) параметрах АЛ.

Естественно, что такие требования определяют относительно низкие скорости обмена информацией: в направлении к терминалу эта величина оценивается уровнем 1,5 Мбит/с, а в направлении к сети - 512 кбит/с. Если такие скорости будут приемлемы для большой группы потенциальных пользователей, то эта новая технология сможет найти достойную нишу на рынке оборудования xDSL.

Разработку VDSL активизировали два фактора:

Широкое внедрение приложений мультимедиа с интеграцией речи, данных и видео;

Резкое снижение стоимости технологий волоконно-оптических линий, благодаря чему появилась реальная возможность приближения волокна к пользователю.

В 1995 г. были предприняты первые попытки стандартизации VDSL, причем почти одновременно ANSI, ETSI и ITU-T. Однако промышленность не могла реализовать эти предложения из-за разногласий относительно кода передачи (QAM или DMT). Поэтому технология VDSL нашла применение лишь в нишевых решениях, в частности, в Южной Корее и Японии, для комплексов крупных зданий (Multiple-Dwelling Unit, MDU).

В 2003 г. организация ITU-T одобрила промежуточный стандарт VDSL, или VDSL1, в виде рекомендации G.993.1, где в качестве основного кода передачи был принят DMT, а в качестве факультативного - QAM. В стандарте также указывалось, что в окончательном варианте стандарта останется только код DMT, причем в него будут включены все последние достижения технологий DSL, в том числе второго поколения ADSL - ADSL2 и ADSL2plus.

В окончательном стандарте на VDSL2, который ITU-T приняла в 2006 г. в виде рекомендации G.993.2, единственным линейным кодом назван, как и заявлялось, принятый в технологиях ADSL код DMT, чем гарантировалась спектральная совместимость обеих технологий.

VDSL2 использует все самые существенные достижения второго поколения технологий ADSL - код DMT, способ диагностики и многое другое, что очень важно для совместимости обеих технологий и обеспечения гибкого развития сетей широкополосного доступа на основе технологий DSL.

Вместе с тем, технология VDSL2 имеет следующие существенные отличия от технологии ADSL:

Большее значение максимальной пропускной способности (более 100 Мбит/c в каждом направлении передачи) - даже по сравнению с ADSL2+;

Функционирование как в асимметричном, так и в симметричном режиме (в ADSL2 поддерживается только асимметричный режим);

Наличие нескольких каналов в направлении к абоненту (Downstream, DS) и от абонента к сети (Upstream, US) (см. Рисунки 1 и 2), что расширяет возможности оператора при развeртывании услуг, требующих как симметричной, так и асимметричной пропускной способности DS и US;

Более сложный режим мультиплексирования в направлении US, поскольку большая пропускная способность VDSL позволяет разделять еe между несколькими пользователями, а в некоторых случаях даже между всеми, кто обслуживается одним ONU. Иными словами, VDSL может работать в конфигурации «точка - множество точек». В этом случае требуется лишь некоторая форма мультиплексирования в направлении US для арбитража доступа к общей среде передачи, т.е. к линии VDSL.

Заметим, что высокая пропускная способность модемов VDSL ограничивает максимально достижимую длину абонентской линии (АЛ).

Благодаря отмеченным особенностям технология VDSL находит применение во всех возможных сценариях комбинированной медно-оптической сети доступа, включая FTTEx, когда узел доступа VDSL размещается на местной АТС; FTTN - узел доступа VDSL находится на удалeнном терминале (Remote Terminal, RT); FTTC или FTTCab - узел доступа VDSL устанавливается в шкафу вблизи помещения пользователя, и, наконец, FTTB (Building или Basement) - узел доступа VDSL инсталлируется внутри здания.

Столь большое число возможных сценариев обуславливает очень широкий диапазон и противоречивость предъявляемых требований, которые трудно выполнить на базе одного набора микросхем. Так, в VDSL2 используемый диапазон частот простирается от 25 кГц до 30 МГц, что более чем на порядок превышает диапазон ADSL2+, а необходимая максимальная выходная мощность передатчика модема составляет +20 дБм - это примерно на 6 дБ больше предельной выходной мощности модема ADSL2+.

Перед Вами встала проблема: нужно объединить две локальные сети между собой, и, желательно, не прибегая к помощи провайдеров Internet. И Вы спрашиваете себя - какие пути для этого существуют? Как наиболее оптимально это сделать, если, конечно, это вообще возможно? Как всегда, идеальных решений не существует (все хотят по меди получить гигабит на расстоянии в 20 км. :-)), у всех вариантов существуют те или иные проблемы, области применения и недостатки. Другой вопрос - что именно для Вас в данной ситуации является наиболее оптимальным. Если денег не считаете, то тогда, конечно, оптика - пригоняйте экскаватор и копайте:-) Другой вопрос - во сколько все это обойдется. Если отношение к деньгам все же разумное, и у Вас уже есть прямая медная пара от одной точки до другой, то можно использовать различные варианты xDSL модемов и HPNA оборудования. Последнее - в меньшей степени, но тем не менее. Если у Вас большие расстояния (скажем, в районе 5 км.) - то можно использовать HDSL/SDSL (и разновидности - тот же MSDSL).

Модемы этих типов работают довольно надежно. Причем несколько HDSL/SDSL модемов будут без проблем работать по парам, взятым из одного многопарника. Это достоинства. А вот и недостатки - скорость не превышает 2 Mбит/с, на одной линии одновременно не "живут" вместе HDSL/SDSL сигнал и телефония и, наконец, у этих модемов довольно большая стоимость. Так что это, скорее всего, профессиональные "провайдерские" решения. Даже не совсем так… Эти модемы - скорее решение для телефонных провайдеров. Ну или для обычных, когда существуют большие расстояния и есть возможность на канале ставить репитеры. Тогда и на 20 км трафик передать - не проблема. Так что на расстояниях в 5 км лучше использовать более продвинутую технологию - ADSL. Плюсы - скорость 8 Мбит/с к клиенту и 1 Мбит/с от него. Если поставить два модема навстречу друг другу, то получится формула дуплекса в 9 Мбит/с. Правда, такая скорость работы будет у вас на расстояниях не более 3-х км и по хорошим проводам (диаметр жилы больше 0.5 мм). В случае же больших расстояний (до 6 км - почти предел для работы ADSL технологии) скорость передачи данных будет серьезно меньше. Насколько - зависит от конкретных условий. Но на 6-ти км. обычно получается формула 1,5 Мбит/сек на 640 Кбит/сек. Соответственно к клиенту/от клиента. Т.е., если делать два ADSL потока, то на 6 км получается скорость как и у HDSL модемов. Ну а кроме скоростей, ADSL не мешает телефонии, что тоже безусловный плюс, т.к. нет больших проблем с парами в тех местах, где уже есть телефонная связь. А вот и недостатки: нельзя ставить репитеры, очень высокое энергопотребление - до 8 Вт на модем в активном состоянии. Хотя есть варианты и с энергопотреблением в 1 Вт, но они и работают на меньшие расстояния.

Это все хорошо. А если у вас расстояние не 5 км, а меньше? Есть более дешевое решение? Конечно же есть! Та же HPNA технология. 10 Мбит/с (стандарт HPNA 2.0), расстояние "по паспорту" - 350 метров, среда передачи - практически любая. С появлением этой технологии для целого ряда случаев, к примеру, когда две локальные сети находятся на расстоянии меньше 500 метров (на этом расстоянии в большинстве случаев проблем с работой нет - экспериментальные данные), решение задачи объединения двух сетей сильно упростилось. Данное решение существенно дешевле всех представленных выше технологий (в разы) и работает практически по любым проводам (даже на лапше). А в некоторых случаях HPNA стабильно работает и на 900 метрах и даже более! (прошу только учесть, что это единичные случаи, и не факт, что у Вас будет так же). Правда, и у этого решения есть свои недостатки. Это - расстояние работы (500 метров) и то, что из-за взаимных наводок нескольких HPNA сигналов (он у HPNA высокочастотный) возникают проблемы с работой нескольких таких HPNA каналов в телефонных многопарниках. Обычно такие многопарники основаны на кабелях третьей категории. Конечно же, если повысить категорийность проводки - то можно уже запустить не два-три HPNA канала, как на кабелях третьей категории, а несколько больше.

Также, в настоящий момент появилась некая альтернатива HPNA - технология из области xDSL, а именно VDSL. Основные ее параметры - скорость до 52 Мбит/с, расстояние - до 2.5 - 3 км по витой паре (скорость на таком расстоянии существенно меньше, чем 52 Мбит/с. Но об этом позже). Основные принципы данной технологии были сформулированы уже довольно давно - им не меньше пяти лет. Не в виде стандарта, а в виде проекта оного - как такового, стандарта до сих пор еще нет. И производители, похоже, отчаявшись дождаться единого стандарта, начали выпускать оборудование, которое в целом соответствуют общим положениям разрабатываемого стандарта. На текущий момент существует целая армия производителей VDSL чипсетов - это, к примеру, Infenion, Texas Instruments, Broadcom и т.д. Теперь остановимся и попытаемся понять,

Что же такое VDSL?

Вообще VDSL расшифровывается как Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line. Технология не новая и давно известна. Ей как минимум лет 5. Но вот массовым продуктом данная технология становится только сейчас. Причем буквально на наших глазах. Итак, начнем с начала - т.е., что такое VDSL, кроме как приведенная мною выше расшифровка аббревиатуры?

VDSL - это будущий стандарт сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии. Проект еще не утвержден и находится в стадии разработки, и различные производители VDSL решений сейчас борются за то, чтобы именно их реализация была принята за стандарт. Скорее всего, примут что-то среднее от всех - хотя и не факт. Тем не менее, это должна быть технология xDSL, которая обеспечивает самую высокую, на текущий момент времени, среди всех xDSL технологий, скорость передачи данных. VDSL поддерживает скорость передачи данных до 52 Мбит/с по направлению к пользователю и до 1,5 Мбит по направлению от пользователя при небольшом расстоянии передачи (от 300 до 1300 метров). Т.е. технология, как и ADSL, является ассиметричной. Вообще же, при ее применении происходит обмен скорости на дальность, и можно варьировать параметры, увеличивая расстояние, на котором будут работать модемы. Однако в этом случае скорость будет меньше заявленных 52 Мбит/сек.

Табл. 1. Скорости передачи VDSL модемов в зависимости от расстояния.

VDSL, как и технологии ADSL и HPNA, могут прекрасно работать по существующим телефонным линиям, при этом не мешая обычной телефонии. Вдобавок ко всему, VDSL не мешает и работе ISDN.

Рис. 1. Частоты работы телефонного сигнала (POTS), ISDN, upstream и downstream составляющих VDSL сигнала

Правда, это все теория. На самом деле, большинство игроков на рынке VDSL технологий предлагают так называемый Ethernet-over-VDSL (EoV). Что это означает? В отличие от чисто ассиметричной DSL технологии ADSL, VDSL позволяет работать и в синхронном режиме. Этим незамедлительно воспользовались производители сетевого оборудования, которые просто выпустили VDSL модемы, жестко работающие в синхронном режиме на скоростях 10 (11, 13) Мбит/c на любых расстояниях до 1300 (1500) метров. Т.е., если у Вас линия даже 300 метров, все равно - скорость работы будет неизменной - 10 Мбит/c, в отличие от потенциально возможной скорости аж в 52 Мбит/сек. Вообще говоря, эти ограничения заложены в самих чипсетах - они рассчитаны на максимальную пропускную способность линии VDSL при работе в симметричном режиме примерно 26 Mbps.

Но, как всегда, уже вовсю идут разработки более продвинутых версий VDSL технологии. К примеру, компания New Wheel Technology утверждает, что она сможет выпустить оборудование, позволяющее работать со скоростью 54 Mbps на расстояниях до 3 км, правда, в асинхронном режиме. И, может быть, в этом случае те же 10 Mbps мы и будем получать на существенно больших расстояниях, нежели сейчас. Что ж, посмотрим. Ну а пока я отмечу, что на российском рынке начало массово появляться оборудование VDS т.н. второго поколения, которое отличается от первого прежде всего типом модуляции - QAM (Quadrature Amplitude Modulation) и низким потреблением электроэнергии, которое составляет всего один ватт на каждую линию, что как минимум на 50% меньше, чем в том же ADSL с традиционным DMT.

Ну вот, вроде с теорией мы закончили. Остановимся теперь на обзоре оборудования VDSL, которое представлено сейчас на нашем рынке.

VDSL-over-Ethernet - оборудование и его возможности

На данный момент на российском рынке представлено в основном оборудование от четырех основных производителей - это оборудование фирм Cisco, Optical Access, Taylink и City-Netek. Скоро на подходе варианты от D-Link и целого ряда других производителей. Мы смогли протестировать оборудование фирмы City-Netek, так что в дальнейшем будем рассматривать именно оборудование этой фирмы, делая попутные замечания по оборудованию третьих фирм. Правда, данные для них я буду приводить те, которые взял с сайтов соответствующих фирм-производителей.

Итак. Оборудование City-Netek основано на VDSL чипсете второго поколения - детища совместного проекта компаний Infineon Technologies и Savan Communications Ltd. Savan Communications Ltd предоставила компании Infineon свои наработки в области алгоритмов VDSL, а Infineon сделала все остальное. Как я уже говорил, чипсеты второго поколения VDSL, к коим и относятся чипсеты от Infineon, имеют довольно низкое энергопотребление, обладают более "продвинутым" алгоритмом модуляции QAM (на текущий момент для VDSL это самый лучший алгоритм из всех существующих). Кроме того, чипсет соответствует стандартам European Telecommunications Standards Institute (ETSI) Rev1, Full Services Access Networks (FSAN) и требованиями American National Standards Institute (ANSI). В линейке компании существуют на данный момент два типа VDSL оборудования - CN-501 модемы и СТ-5412 коммутатор (switch). Каждый из этих видов оборудования предназначен для своих целей. Модемы - прежде всего для объединения удаленных локальных сетей, а коммутаторы - для раздачи высокоскоростного трафика по клиентам внутри зданий или других объектов, где необходима большая скорость работы, но есть либо сильно удаленные друг от друга точки, либо необходимо предоставление трафика поверх существующих телефонных проводов, но надо отметить - категорийных телефонных проводов. Остановимся теперь на спецификациях каждого из них в отдельности. Итак:

City-Netek CN-501 LT/RT

Используя данные модемы, Вы легко можете соединить две Ethernet точки на расстояниях до 1500 метров по витой паре (начиная от 3-ей категории) на скоростях до 12.5 Mbps в режиме FullDuplex. У устройства есть VDSL порт, 10/100BaseTX Ethernet порт (обычный и uplink) и POTS/ISDN splitter, к разъему которого, собственно говоря, и подключается аналоговый или ISDN телефон. Устройство имеет порт RS232, через который Вы можете конфигурировать Ваш модем и/или обновлять прошивку модема. Модемы могут быть двух видов - ведомый (RT) и ведущий (LT). Ведущий позволяет удаленно конфигурировать ведомый. Для настроек модема (через RS232 интерфейс) используется прилагаемая программа, которая позволяет модифицировать целый ряд параметров. В частности, Вы можете уменьшить скорость работы модема, но при этом поднять расстояние, на котором этот модем работает. К примеру, на 4 Mbps модем должен "пробивать" расстояние в 2,5 км.

Рис. 2. VDSL модем CN-501

В комплекте с модемами идет программа 10BaseS Configurator производства компании Infineon. Судя по всему - это универсальная программа для конфигурирования всех VDSL модемов, основанных на чипсетах от Infenion. Она обладает довольно большими возможностями по настройке. Для того, чтобы настроить VDSL, Вы просто соединяете модем с COM портом Вашего компьютера и запускаете программу. При этом Вы получаете окно, в котором спрашивается, к какому порту подключен Ваш модем:

Рис 3. Программа 10BaseS. Окно инициализации программы конфигурирования

Что тут нужно выбирать - всем, надеюсь, понятно:-)

Рис.4 Основное окно программы настройки модемов

Как видно, программа настройки довольно "продвинутая", и она позволяет задавать много различных параметров, в т.ч. и задавать скорость линии. Это нужно для увеличения дальнобойности модема. Ну а для того, чтобы понять, насколько она продвинутая, просто запустите ее и "побегайте" по менюшкам. Чего там только нет…

Основное тестирование VDSL оборудования мы проводили как раз с использованием этих модемов. Вообще, надо сказать, что если VDSL сигнал один в многопарнике, то все работает просто замечательно. Мы тестировали их на линиях и в 500 и в 1400 метров, для тестов использовались пары в многопарниках. Причем линия на 500 метров была очень сильно зашумлена из-за различных наводок. Линию в 1400 метров тестировали просто - взяли два офиса, удаленных между собой на расстояние в 1.4 км, взяли линию в многопарнике, сняли с этой пары успешно работающий модем Watson 4 и вместо Watson-ов поставили VDSL модемы. Модемы абсолютно нормально встали и заработали! Эффективная скорость перекачки файлов между двумя компьютерами была в районе 8.5 Мбит/с. На линии в 500 метров модемы сразу не завелись. Однако после того, как мы заземлили эти модемы, все встало на свои места - линк поднялся. Скорость тоже была в районе 8,5-9 Mbps. Также, мы запускали несколько VDSL каналов в одном многопарнике - связи не было на расстояниях даже в 400 метров. Скорее всего это связано с тем, что из-за высокочастотного VDSL сигнала возникали перекрестные помехи. Это же утверждение справедливо и для HPNA оборудования, у которого сигнал тоже высокочастотный. Это, конечно, не очень хорошо, но, с другой стороны, если просто надо подать один VDSL сигнал, то можно утверждать - в многопарнике он прекрасно будет жить. Тесты-то мы проводили на старых отечественных линиях. Также мы отметили, что, как и заявляется производителем, VDSL сигнал не мешает работе обычного телефона. Так что Вы можете подавать в удаленные точки, наряду с Интернетом (к примеру), еще и обычную телефонию. И даже ISDN телефонию. Перейдем теперь к тестированию следующего оборудования:

City-Netek CN-5412

Это уже VDSL коммутатор, в качестве оконечных абонентских устройств для которого используются те же самые CN-501 модемы. Данный коммутатор поддерживает VLAN, одновременную передачу VDSL и голоса, имеет на борту 12 VDSL портов и 4-е Ethernet. Имеет консольный выход для управления через терминал. Пока устройство не поддерживает SNMP, но, тем не менее, этим устройством можно управлять по SNMP протоколу через универсальную платформу управления оборудованием City-Netek, CN 2000, которая, помимо прочего, включает в себя еще и Ethernet коммутатор. Еще раз повторю, что CN 2000 может управлять любыми коммутаторами, производимыми компанией - HPNA, VDSL и т.д. Причем все они управляются, в случае сопряжения с CN 2000, как одно устройство. Уже в этом квартале, по заявлению производителя, планируется выпуск SNMP вариантов данного свича.

Рис. 5. VDSL коммутатор City-Netek CN-5412

Тактико-технические характеристики (скорость, дальнобойность и т.д.) в целом соответствовали описанным выше модемам. Однако оборудованием City-Netek не заканчивается все VDSL оборудовние, которое есть на нашем рынке. Существует та же CISCO со своей LRE технологией (что по смыслу - тот же VDSL-over-Ethernet), OpticalAccess, оборудование которой построено на том же чипсете от Infenion и т.д.. В целом, все это оборудование похоже. Конечно, CISCO - это CISCO, со всем набором возможностей и, к сожалению, ценой. Есть модемы, есть коммутаторы с тем или иным набором функций. Правда, у City-Netek нет пока стоечных вариантов оборудования, а у того же OpticalAccess есть. Но, с другой стороны, такое решение не всегда нужно и экономически оправдано, и в большинстве случаев у того же City-Netek-а можно использовать центральную платформу управления: CN-2000 + HPNA или VDSL свичи, что будет несколько дешевле, чем стоечный вариант.

Заключение

В настоящий момент во всем мире происходит настоящий бум VDSL. Цена, скорость, дальнобойность - это безусловные плюсы данной технологии. Приглядитесь и Вы - вдруг и Вас VDSL избавит от некоторых проблем?

Технология VDSL

Нужно объединить две локальные сети между собой, и, желательно, не прибегая к помощи провайдеров Internet. Как всегда, идеальных решений не существует (все хотят по меди получить гигабит на расстоянии в 20 км, у всех вариантов существуют те или иные проблемы, области применения и недостатки. Другой вопрос, что именно для Вас в данной ситуации является наиболее оптимальным. Если денег не считаете, то тогда, конечно, оптика – пригоняйте экскаватор и копайте. Другой вопрос, во сколько все это обойдется. Если отношение к деньгам все же разумное, и у Вас уже есть прямая медная пара от одной точки до другой, то можно использовать различные варианты xDSL модемов и HPNA оборудования. Последнее в меньшей степени, но тем не менее. Если у Вас большие расстояния (скажем, в районе 5 км.) - то можно использовать HDSL/SDSL (и разновидности - тот же MSDSL).
Это все хорошо. А если у вас расстояние не 5 км, а меньше? Есть более дешевое решение? Конечно же есть! Та же HPNA технология. 10 Мбит/с (стандарт HPNA 2.0), расстояние "по паспорту" - 350 метров, среда передачи - практически любая. С появлением этой технологии для целого ряда случаев, к примеру, когда две локальные сети находятся на расстоянии меньше 500 метров (на этом расстоянии в большинстве случаев проблем с работой нет – экспериментальные данные), решение задачи объединения двух сетей сильно упростилось. Данное решение существенно дешевле всех представленных выше технологий (в разы) и работает практически по любым проводам (даже на лапше). А в некоторых случаях HPNA стабильно работает и на 900 метрах и даже более! (прошу только учесть, что это единичные случаи, и не факт, что у Вас будет так же). Правда, и у этого решения есть свои недостатки. Это расстояние работы (500 метров) и то, что из-за взаимных наводок нескольких HPNA сигналов (он у HPNA высокочастотный) возникают проблемы с работой нескольких таких HPNA каналов в телефонных многопарниках. Обычно такие многопарники основаны на кабелях третьей категории. Конечно же, если повысить категорийность проводки, то можно уже запустить не два-три HPNA канала, как на кабелях третьей категории, а несколько больше.
Также, в настоящий момент появилась некая альтернатива HPNA – технология из области xDSL, а именно VDSL . Основные ее параметры – скорость до 52 Мбит/с, расстояние – до 2.5 - 3 км по витой паре (скорость на таком расстоянии существенно меньше, чем 52 Мбит/с. Но об этом позже). Основные принципы данной технологии были сформулированы уже довольно давно – им не меньше пяти лет. Не в виде стандарта, а в виде проекта оного - как такового, стандарта до сих пор еще нет. И производители, похоже, отчаявшись дождаться единого стандарта, начали выпускать оборудование, которое в целом соответствуют общим положениям разрабатываемого стандарта. На текущий момент существует целая армия производителей VDSL чипсетов – это, к примеру, Infenion, Texas Instruments, Broadcom и т.д. Теперь остановимся и попытаемся понять.
Вообще VDSL расшифровывается как Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line. Технология не новая и давно известна. Ей как минимум лет 5. Но вот массовым продуктом данная технология становится только сейчас. Причем буквально на наших глазах. Итак, начнем с начала – т.е., что такое VDSL, кроме как приведенная мною выше расшифровка аббревиатуры?

VDSL - это будущий стандарт сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии. Проект еще не утвержден и находится в стадии разработки, и различные производители VDSL решений сейчас борются за то, чтобы именно их реализация была принята за стандарт. Скорее всего, примут что-то среднее от всех, хотя и не факт. Тем не менее, это должна быть технология xDSL, которая обеспечивает самую высокую, на текущий момент времени, среди всех xDSL технологий, скорость передачи данных. VDSL поддерживает скорость передачи данных до 52 Мбит/с по направлению к пользователю и до 1,5 Мбит по направлению от пользователя при небольшом расстоянии передачи (от 300 до 1300 метров). Т.е. технология, как и ADSL, является ассиметричной. Вообще же, при ее применении происходит обмен скорости на дальность, и можно варьировать параметры, увеличивая расстояние, на котором будут работать модемы. Однако в этом случае скорость будет меньше заявленных 52 Мбит/сек.
VDSL, как и технологии ADSL и HPNA, могут прекрасно работать по существующим телефонным линиям, при этом не мешая обычной телефонии. Вдобавок ко всему, VDSL не мешает и работе ISDN.

Возможно ли увеличить дальность связи (более 1,9 км) при использовании VDSL модемов DYNAMIX VC-M и DYNAMIX VC-S?
Да, на рисунке внизу показано как это выполнить. Используется две пары VDSL модемов
DYNAMIX VC- M и DYNAMIX VC- S:


3. VDSL линия подключается в разъем VDSL модема DYNAMIX VC- M с маркировкой "LINE". Ответная часть этой линии подключается к VDSL модему DYNAMIX VC- S (точка переприема) с маркировкой "LINE". Ее длина до 1,9 км.
4. В точке переприема два VDSL модема DYNAMIX VC- S и DYNAMIX VC- M соединяются Ethernet линией (до 100 м) - разъемы с маркировкой "Ethernet" и телефонной - разъемы с маркировкой "PHONE".
5. VDSL модем DYNAMIX VC- M (в точке переприема) соединяется с VDSL модемом DYNAMIX VC- S (Офис 2) линией длиной до 1,9 км (разъемы с маркировкой "LINE".
6. Телефон (Офис 2) подключается к VDSL модему DYNAMIX VC- S к разъему с маркировкой "PHONE".
7. Соответственно, сеть второго офиса подключается к разъему VDSL модема DYNAMIX VC- S с маркировкой "Ethernet" Телефоны функционируют одновременно с передачей данных, рабочее расстояние удвоилось.

На самом деле, большинство игроков на рынке VDSL технологий предлагают так называемый Ethernet-over-VDSL (EoV). В отличие от чисто ассиметричной DSL технологии ADSL, VDSL позволяет работать и в синхронном режиме. Этим незамедлительно воспользовались производители сетевого оборудования, которые просто выпустили VDSL модемы, жестко работающие в синхронном режиме на скоростях 10(11, 13) Мбит/c на любых расстояниях до 1300(1500) метров. Т.е., если у Вас линия даже 300 метров, все равно – скорость работы будет неизменной – 10 Мбит/c, в отличие от потенциально возможной скорости аж в 52 МБит/сек. Вообще говоря, эти ограничения заложены в самих чипсетах – они рассчитаны на максимальную пропускную способность линии VDSL при работе в симметричном режиме примерно 26 Mbps.

Как осуществляется подключение VDSL модемов DYNAMIX VC-M и DYNAMIX VC-S для объединения двух локальных сетей?
На рисунке внизу показано:
1. Телефонная линия от АТС (Офис 1) подключается к VDSL модему DYNAMIX VC- M (маркировка "PHONE")
2. Сеть через Ethernet интерфейс также подключается к этому же VDSL модему DYNAMIX VC- M (маркировка "Ethernet")
3. VDSL линия подключается в разъем VDSL модема DYNAMIX VC- M с маркировкой "LINE". Ответная часть этой линии подключается к VDSL модему (Офис 2) с маркировкой "LINE". Ее длина до 1,9 км.
4. Телефон (Офис 2) подключается к VDSL модему DYNAMIX VC- S к разъему с маркировкой "PHONE".
5. Соответственно, сеть второго офиса подключается к разъему VDSL модема DYNAMIX VC- S с маркировкой "Ethernet"
Телефоны функционируют одновременно с передачей данных.

Технология SDSL

Симметричная или двухпроводная линия DSL (SDSL) является симметричной и базируется на более ранней технологии HDSL, но имеет целый ряд усовершенствований, которые позволяют более гибко организовать передачу данных по одной паре проводов. Кроме того, максимальное расстояние передачи ограничено 3 км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления. Технология SDSL может найти применение как в сфере бизнеса, так и в частном секторе, что создает ей очень высокую потенциальную ценность.

Стоит заметить, что некоторые современные производители узкополосного коммутационного оборудования рассматривают данную технологию как один из способов продления существования оборудования данного типа. Технология SDSL может использоваться в виде встроенных линейных карт, способных передавать 2 канала В коммутируемого трафика через коммутационную сеть. Любые другие возможности высокоскоростного доступа выводятся из коммутируемой сети в некоммутируемую сеть высокоскоростной передачи данных IP или ATM. Кроме того, технология SDSL может использоваться в качестве дополнения к таким технологиям доступа как HDSL, ADSL и VDSL.

Технология VDSL (сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) является результатом естественной эволюции технологии ADSL в сторону увеличения скорости передачи данных и использования еще более широкой полосы частот. Данная технология может быть успешно внедрена путем сокращения эффективной длины абонентской линии за счет расширения сети волоконно-оптических линий и их внедрения в существующую сеть доступа.

Концепция сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии (VDSL).

Технология VDSL является наиболее «быстрой» технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных «нисходящего» потока в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных «восходящего» потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26 Мбит/с. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Однако, максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 метров до 1300 метров. То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п.