Под названием xDSL подразумевается семейство технологий, предназначенных для организации цифровых абонентских линий – DSL(Digital Subscriber Line)- с использованием в качестве среды передачи медных витых пар существующих абонентских телефонных кабельных систем.
    На современном этапе развития семейство xDSL включает следующие технологии:

• DSL;
• IDSL;
• HDSL, SDSL;
VDSL;
• ADSL, ;
RADSL, ; UADSL;
• VDSL и др.

    Прогнозы развития рынка xDSL, предоставленные различными фирмами, учитывают особенности различных регионов мира и сделаны отдельно для делового и частного секторов. Например, по прогнозам Datamonitor в 2004 г. 21% всех европейских предприятий в качестве средства доступа в Интернет будут использовать DSL. Если в 1998 г. это число составляло 500 тыс. предприятий, то к 2001 г. ожидается, что оно достигнет 900 тыс., а к 2004 г. - 1,5 млн. В частном секторе Европы к 2004 г. количество пользователей ADSL вырастет до 6,6 млн.

    Для наглядной классификации методов xDSL необходимо распределить их по технологиям и применению этих технологий в различных службах и оборудовании.
    При составлении "родословного дерева" xDSL ограничиваемся рассмотрением различных технологий xDSL. Информация о службах и оборудовании xDSL представлена отдельно в виде таблицы.

    Первоначально понятие DSL употреблялось только в связи с передачей по симметричным медным линиям, в США оно приравнивалось к BRI-ISDN (Basic Rate Interface Integrated Services Digital Network). Со временем варианты беспроводных линий Wireless Local Loop стали также обозначать DSL (чего, однако, не приемлют некоторые специалисты), например, WDSL - Wireless DSL, AirDSL, skyDSL. Недавно фирмой Alcatel Kommunikations-Elektronik в рамках представления нового оборудования LineRunner для СеВ1Т2000 были введены сокращения FDSL (Fiber DSL) и PDSL (Powerline DSL). На рис. 1 показана часть "родословного дерева" технологий xDSL. Далее в качестве среды передачи мы будем рассматривать только медь.

    Для передачи xDSL используются симметричные пары медных проводов, причем технологии отличаются тем, сколько пар используется и как осуществляется разделение в различных направлениях.
    Самое простое и лежащее на поверхности решение - передача данных в прямом и обратном направлениях (прямое: от АТС к абоненту; обратное - от абонента к АТС) по разным парам (пространственное уплотнение), то есть по каждой из пар передача осуществляется только в одну сторону, отсюда и название - симплекс. В этом случае говорят о UDSL (Unidirectional DSL).
    Большая часть технологий xDSL является дуплексной, то есть передача происходит по одной паре в прямом и обратном направлениях, причем разделение осуществляется с помощью эхокомпенсации и/или частотного разделения. При полу дуплексе происходит передача в обоих направлениях тоже только по одной паре, но разновременно. В зависимости от времени, необходимого для передачи в обоих направлениях, возможно разделение по постоянной и переменной временной сетке. Основными представителями являются VDSL (Very high bitrate DSL) с использованием TDD (Time Division Duplex), японский вариант ISDN с ТСМ (Time Compression Multiplexing) и EtherLoop (см. рис. 1).

    Дуплексные технологии xDSL можно разделить по соотношению скоростей передачи в прямом и обратном направлениях. Если скорости в обоих направлениях одинаковы, то говорят о симметричных технологиях xDSL (Symmetric DSL). В асимметричных технологиях (Asymmetric DSL) скорость передачи в прямом направлении намного выше, чем в обратном. В частном случае ADSL могут эксплуатироваться и в симметричном режиме. Говоря о Reverse ADSL - сокращенно RDSL (это сокращение используется также для Residential DSL), имеют в виду обратимую ADSL, скорость передачи которой в обратном направлении больше, чем в прямом (что недопустимо из-за больших переходных помех).

    Симметричные технологии xDSL различают по числу пар используемых проводов.
    HDSL (High bitrate DSL) - один из важнейших представителей симметричных технологий xDSL - применяется для передачи по одной, двум или трем парам. Часть "родословного дерева" xDSL для симметричных технологий представлена на рис.2.
    Сначала появился вариант HDSL для двух пар, нормированный в ANSI (American National Standards Institute, который использует кодирование 2B1Q). Затем прошла стандартизация вариантов HDSL для трех, двух и одной пар в ETSI (European Technical Standards Institute) (с использованием 2B1Q или CAP - Carrierless Amplitude Phase Modulation). Все виды технологий HDSL нашли всемирное применение. Особое место занимает ненормированный вариант wDSL (wavelet DSL).

    Симметричные технологии xDSL для одной пары различают по скорости передачи: постоянная или переменная, или же с возможной установкой (рис. 3). Для таких технологий также принято сокращение SDSL, поэтому проблемы в понимании "запрограммированы" .
    Самая старая симметричная технология xDSL для одной пары с постоянной скоростью - европейская или американская технология для BRI-ISDN, при которой осуществлялась дуплексная передача на скорости 160 кБит/с и разделение с помощью эхокомпенсации (кодирование: 2B1Q или 4ВЗТ). Модификация ISDN обозначается IDSL (ISDN DSL).
    Для передачи Т1 по одной паре на минимальное расстояние 3,65 км при сечении провода 0,511 мм, на скорости 1,5 Мбит/с (например, на базе кода 2B1Q), были разработаны системы HDSL, которые не были нормированы в ANSI, так как их дальность достигала лишь 80-85% требуемой. Эти системы явились шагом на пути к разработке систем передачи на скорости 2,048 Мбит/с и позже на 2,304 Мбит/с по одной паре. В рамках ETSI была стандартизована передача на 2,304 Мбит/с (плюс 16 кБит/с) по одной паре.
    Под эгидой ANSI в последние годы интенсивно велись поиски возможностей передачи Т1 по одной паре на минимальное расстояние 3,65 км. В результате появилась технология HDSL2, которая скоро будет стандартизована.
    Одно из ее важных новшеств (по сравнению с HDSL) - применение различных спектров источников в прямом и обратном направлениях ("спектральная асимметрия"). В технологии HDSL2, которая уже нашла практическое применение, используется OPTIS (Overlapped РАМ Transmisson with Interlocking Spectra).
    На основании знаний о развитии HDSL2 в ETSI, а также в МСЭ начались исследования новой технологии HDSL. В ETSI она получила название SDSL. Это вызвало еще большую неразбериху, так как для того, чтобы отличить ETSI-SDSL от вышеуказанных технологий SDSL, здесь (в соответствии с HDSL2) также употребляется сокращение SDSL2. Существенно то, что HDSL2 рассчитано исключительно на передачу Т1, SDSL2 требует скорости 384 кБит/с до 2,304 Мбит/с (с возможным растром 64 кБит/с).
    Нормирование SDSL2 в ETSI должно быть предварительно завершено в первой половине 2000 г. В МСЭ проходят мероприятия по новым симметричным высокоскоростным технологиям под названием G.shdsl (в будущем G.991.2).
    Зачастую полная скорость (544 или 2,304 Мбит/с) не требуется или необходимая дальность при этих скоростях не достигается. Отсюда появились новые системы, заполняющие "зазоры в скоростях": сначала это были системы MDSL (в интервале скоростей между 160 и 784 кБит/с), позднее - системы MSDSL, занимающие диапазон скорости передачи 160-2320 кБит/с. MDSL представляют собой множество подсистем MSDSL, которые не были нормированы, а используемая технология соответствует HDSL.
    MDSL расшифровывают по-разному: Medium speed DSL; Medium bitrate DSL; Multi-rate DSL; Mid range DSL; Multiline DSL. MSDSL' означает Multi-rate Symmetric DSL. Здесь также приняты разные сокращения - MR-SDSL (Multi-Rate Symmetric SDSL) или М/SDSL (Multispeed Symmetric SDSL). Для указания возможности ступенчатого регулирования скорости передачи используется обозначение RA-HDSL (Rate Adaptive HDSL). В зависимости от технического исполнения, возможна ручная либо автоматическая установка оптимального значения скорости, обусловленная также качеством кабеля. MDSL/MSDSL в основном применяется в системах voice pair gain (например, ИКМ4А;ИКМ6А; ИКМ8А; ИКМ10А;ИКМ11А; ИКМ16А).
    Сначала производители ИМС предложили решения для передачи на постоянной скорости, а затем - на переменной. Были разработаны решения с использованием конкретных линейных кодов. Однако сейчас большинство производителей ИМС предлагают универсальные решения, в которых с помощью программного обеспечения можно установить тот или иной вид кодирования (например, GlobeSpan Semiconductor для MSDSL/HDSL2/SDSL2). Фирма Metalink в этой связи ввела понятие Multi-Mode DSL.
    Так как симметричные технологии DSL для одной пары распространены очень широко, то появилось множество обозначений для оборудования, базирующегося на этих технологиях. Эти сокращения либо содержат буквы от названия фирм (например, GDSL, WaiDSL), либо уточняют отдельные особенности (FDSL, EA-sDSL), либо это просто "изобретения рынка" (TurboISDN). Более подробная информация представлена в табл.1.
Таблица 1.Службы и оборудование xDSL

    Если первоначально развитие симметричных технологий xDSL в основном было ориентировано на потребности делового сектора, то асимметричные технологии xDSL были предназначены для частного сектора. Такой подход определяет существенную разницу в требованиях к ним. В частном секторе было необходимо, чтобы уже существующая телефонная служба (ТфОП или BRI-ISDN) продолжала работать и при переходе на ADSL. Иначе говоря, помимо телефонной службы требовалось обеспечить и передачу данных. С целью разделения речевых сигналов и сигналов передачи данных введены частотные разветвительные фильтры, называемые разветвителями. На рис. 4 приводятся асимметричные технологии xDSL.

    ADSL (т.н. Full-rate ADSL) - наверное, самая известная технология xDSL, первоначально требовала наличия разветвителя. По этой технологии максимальная скорость передачи в прямом направлении достигала 6,144 Мбит/с и в обратном 0,640 Мбит/с. Разделение осуществлялось с помощью эхокомпенсации или методом частотного разделения. Разветвители необходимы как со стороны АТС, так и со стороны потребителя. В ADSL после долгой "войны" CAP и DMT (Discrete Multitone Technology) последний вид модуляции получил наибольшее распространение.
    Первые линии ADSL могли работать только на постоянных скоростях. Между тем решения ADSL могут регулировать скорость передачи в зависимости от качества линии. Из-за адаптивности скорости передачи эту технологию иногда ошибочно называют RADSL (технология Rate Adaptive DSL). Она базируется на CAP и включена ANSI в спецификацию TR-59.
    Различают "ADSL over POTS" и "ADSL over ISDN". В зависимости от вида применения могут быть использованы различные диапазоны частот. При этом важен способ передачи для терминала базового доступа ISDN (2B1Q или 4ВЗТ, или ТСМ в Японии).
    Интересно заметить, что сегодняшняя технология ADSL должна была бы называться ADSL3, поскольку первые идеи ADSL были выполнены с другими соотношениями скоростей передачи в прямом и обратном направлениях (ADSL1 -1,5Мбит/с/16 кБит/с ; ADSL2 -3 Мбит/с/16 кБит/с ; ADSL3 -6 Мбит/с/64 кБит/с ).
    Очень высокие скорости передачи в прямом и обратном направлениях достигаются с помощью VDSL. Ранее для VDSL использовались также обозначения VADSL, BDSL (Broadband DSL) или VHDSL (Very High bitrate DSL). Стандартизация VDSL пока не закончена и не решено, какая из технологий будет выбрана: упомянутая технология, основанная на TDD (ей отдает предпочтение так называемый альянс VDSL), или технология на основе FDD (Frequency Division Duplex), предпочитаемая коалицией VDSL. В настоящее время нормирование этих технологий не может быть полностью завершено, так как ни у одной из них нет особых преимуществ по сравнению с другой.

    Внедрение ADSL на практике показало, что установка разветвителей связана с большими затратами. Поэтому были начаты поиски технологий ADSL, которые могут обойтись без разветвителя. Целым рядом фирм были предложены различные варианты исходя из уменьшения скорости передачи в обоих направлениях по сравнению с ADSL (например, MVL - Multiple Virtual Line DSL; CDSL - Consumer DSL; CiDSL - Consumer installable DSL). После проведения множества испытаний удалось сэкономить разветвитель на стороне абонента, но практика показала, что во многих случаях передача без фильтра получается не всегда (Microfilter; distributed filter; In-line-Filter). Технологии ADSL, не требующие разветвителя, были нормированы в МСЭ (G.992.1) и получили название G.Lite (а также ADSL. Lite или DSL. Lite ).
    VDSL.Lite - технология, которая должна заполнить "зазор в скоростях передачи" между ADSL и VDSL.
    Между тем "full rate ADSL" удалось реализовать без разветвителя.

    Перейдем от классификации технологии xDSL к сопоставлению служб и оборудования xDSL по отдельным технологиям.
    Так как службы и оборудование xDSL относятся как к симметричным, так и к асимметричным технологиям, то однозначно отнести их к определенной категории можно не всегда. Список в табл. 1 составлен в алфавитном порядке.
    Один из самых популярных в последнее время, но до сих пор не упомянутых нами терминов - VoDSL (Voice over DSL) - буквально означает передачу речевых сигналов по цифровым линиям сети абонентского доступа. По нашему мнению, сокращение выбрано не совсем удачно, так как передача речи возможна почти по всем технологиям xDSL.
    Различают VoSDSL и VoADSL, при этом их особенностью часто является сочетание сжатия речевых сигналов и ATM. Таким образом осуществляется передача до 16 ТфОП.

    Технология DSL- “цифровая абонентская линия” - позволяет использовать существующие линии связи для передачи цифровой информации по одной витой паре со скоростью до 160 Кбит/с. Технология разрабатывались для организации цифровой абонентской линии со скоростями BRI ISDN. Сейчас существуют модификации оборудования DSL – Fast DSL, передающие информацию со скоростью до 256 Кбит/с.
    Технология DSL поддерживает аналоговую телефонную линию. Стандартный метод линейного кодирования 2B1Q- применяется практически во всех типах оборудования xDSL, за исключением оборудования подсемейств ADSL и VDSL.
    Максимальная длина двухпроводной линии, на которой может работать аппаратура этой технологии, составляет 7,5 км при диаметре жилы кабеля 0,5мм.

    Реализация в оборудовании DSL интерфейса ISDN BRI получила название IDSL. В оборудовании IDSL не предусматривается поддержка аналоговой телефонной линии, так как телефонная связь может осуществляться по цифровым каналам ISDN.

    SDSL(Single Pair DSL)- разновидность технологии HDSL. Системы SDSL обеспечивают дуплексную передачу потока 2048 Кбит/с по одной паре проводов на расстояние 3-4 км при диаметре жилы кабеля 0,4- 0,5 мм.
    Сейчас не делают существенного различия между технологиями HDSL и SDSL и выпускают оборудование HDSL, передающее информацию как по нескольким, так и по одной паре проводов. Иногда название SDSL расшифровывают как Symmetric DSL, подчеркивая тем самым симметричность потоков информации.

    Технология VDSL(Very High-bit-rate DSL) находится на стадии разработки. Ожидается, что с её помощью будет достигнута скорость передачи по медной абонентской линии от 12 до 51 Мбит/с. Наряду с медным кабелем рассматривается возможность использования оптического кабеля. Оборудование VDSL может функционировать в режиме как асимметричных, так и симметричных цифровых потоков.
    Существующие образцы аппаратуры VDSL обеспечивают организацию канала связи при максимальных скоростях передачи на расстояние не более нескольких сотен метров. Применение оптического кабеля позволит значительно увеличить дальность связи, но потребует замены существующих медных абонентских кабелей.

    Асимметричная DSL (Asymmetric DSL)- дальнейшее развитие технологии HDSL- в настоящее время является наиболее продвинутой в семействе xDSL. Она обеспечивает передачу по электрическому кабелю потоков до 8 Мбит/с в одном направлении(как правила в сторону пользователя) и до 640 Кбит/с – в другом. По широкому входящему каналу абонент получает данные из Интернет или видео, а исходящий используется для отправки запросов на получение информации. Пропускной способности исходящего канала достаточна для передачи электронной почты, файлов и для проведения голосовых переговоров через Интернет. ADSL ориентирована на абонентов квартирного сектора и, благодаря применению внутренних и внешних речевых разделителей, позволяет вести обычные телефонные переговоры.
    Оборудование ADSL способно автоматически или принудительно конфигурироваться, чтобы на конкретной абонентской линии достичь максимальной скорости передачи с минимальным коэффициентом ошибок.
    Технология ADSL используется на сетях доступа к широкополосной глобальной сети Internet. Сеть ADSL использует ту же самую линию из пары витых медных проводов, которая уже есть у абонента телефонной сети. Отличие от телефонного канала доступа состоит в том, что, вместо того, чтобы происходить через системы передачи и коммутации, разработанные для речевой связи, которые передают сигналы в полосе частот 300…3400 Гц, нисходящий(к пользователю) и восходящий(от пользователя) сигналы проходят через широкополосные фильтры и попадают в сеть передачи данных.
    Стандартная сеть ADSL должна обеспечивать скорость передачи не менее 1,5…9 Мбит/с для восходящего и асимметричный доступ считается подходящим для большинства приложений Internet.

    Разновидностью ADSL является технология RADSL(Rate-adaptive DSL), которая может функционировать в асимметричном режиме как ADSL и в симметричном- как HDSL. RADSL позволяет отслеживать текущее состояние кабеля соединительной линии( электрические параметры и уровень шума) и динамически регулировать пропускную способность каналов связи, а также поддерживать максимально возможную скорость передачи при требуемом минимальном уровне ошибок в канале связи.

    UADSL (Universal ADSL)- упрощенный вариант цифрового доступа, но более дешевый. Технология ориентирована на абонентов квартирного сектора. Максимальные скорости обмена в ней снижены до 1,5/0,384 Мбит/с и пропущена настройка. При скорости 1,5 Мбит/с невозможно получить передачи кабельного ТВ, как в ADSL, но этого вполне достаточно для доступа абонента в Интернет.

    Модемы xDSL изготавливаются как в виде отдельного устройства, так и в виде отдельных модулей для установки в модемный или плат для установки в ПК (внутренний модем).
    Модемные или концентраторы нагрузки фирмами –производителями часто называют устройствами доступа к DSLAM (DSL Access Module), или концентратами DSL. DSLAM выполнено в виде модульного конструктива. В шасси устанавливаются одноканальные или многоканальные модемы xDSL. В оборудование постановщика услуг могут входить речевые разделители (splitters), модули дистанционного питания повторителей и др.
    Производители оборудования ADSL выделяют в определенный тип продукции ”устройства передачи ADSL ”- ATU (ADSL Transmission Unit). Устройства передачи ADSL на стороне поставщика услуг называются ATU-C (Centrale), на стороне абонента ATU-R(Remote). Как правило, устройства ATU интегрированы в модемы абонентов и в модемы, устанавливаемые в DSLAM.
    Абонентские модемы xDSL могут иметь несколько вариантов исполнения корпуса, предназначенных для установки как в жилых помещениях( настольный или внутренний модем), так и в нежилых не отапливаемых помещениях с большой влажностью( до 95 %) и большим диапазоном колебания температуры (от – 40⁰ до +70⁰ C и более).

    Варианты индивидуального подключения абонентов приведены на рис.5.

    Список производителей оборудования xDSL приведен в таблице 2.
Таблица2. Список производителей оборудования xDSL (членов xDSL-форума)

Наименование фирмы

Оборудование пользователя (СРЕ)

Оборудование поставщика услуг (СОЕ)

3Com Corp

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

ADC Kentrox

+

+

+

+

ADC Telecommunications

+

+

+

+

+

+

+

ADTRAN Inc.

+

+

+

+

+

+

AG Сommumunication Systems

+

+

+

+

+

+

ATU Telecommunications

AccessLan Communications, Inc.

+

+

Advanced Fibre Communications, Inc

+

+

+

+

Ascend Communications, Inc.

+

+

+

+

+

Ascom Transmission, Ltd.

+

+

+

+

+

+

+

+

Aware, Inc.

+

+

+

+

Bay Networks, Inc.

+

+

BroadBand Technologies, Inc.

+

+

Cabletron Systems

+

+

+

+

+

+

+

+

Cayman Systems, Inc.

+

+

+

+

Copper Mountain Networks, Inc.

+

+

+

+

+

DSC Communications Corp. (DSC)

+

+

+

Diamond Lane Communications Corp.

+

+

+

+

+

Diamond Multimedia

+

+

+

+

ECI Telecom, Inc.

+

+

EPL Ltd.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Efficient Networks, Inc.

+

+

+

+

Ericsson

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Ericsson Austria AG

+

+

+

+

Escalate Networks, Inc.

+

+

+

+

FORE Systems, Inc.

+

+

FlowPoint Corporation

+

+

+

Fujitsu Network Communications, Inc.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

General DataComm, Inc. (GDC)

+

+

+

+

+

+

+

Hayes Microcomputer Products, Inc.

+

+

Lucent Technologies

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

MediaLight, Inc.

+

+

+

+

Microphase Corporation

+

+

+

+

+

N.E.T. Inc.

+

+

NEC Australia Pty Ltd.

+

+

+

+

+

+

NETRIX Corporation

+

+

Net to Net Technologies

+

+

+

+

+

+

NetSpeec inc.

+

+

+

+

+

+

Newbridge Networks, Inc.

+

+

+

+

+

+

+

Next Level Communications

+

Nortel (Northern Telecom Limited)

+

+

+

+

+

+

Orckit Communications Ltd.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

PairGain Technologies, Inc.

+

+

+

+

+

+

Paradyne Corporation

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Premisys Communications, Inc.

+

+

+

Pulsecom (Pulse Communications, Inc.)

+

+

+

+

+

+

+

PAD Data Communications

+

+

+

+

+

RELTEC Corporation

+

RedBack Networks, Inc.

+

+

SAT (Groupe SAGEM)

+

+

+

+

+

+

+

+

Schmid Telecom

+

+

+

+

+

+

Schott Corporation

+

+

Siecor Corporation

+

+

+

Silicon Automation Systems

+

+

+

+

Sparnex

+

+

+

Stellar One Corporation

+

Sync Research

+

+

+

+

Telmax Communications Corporation

+

+

+

+

+

+

+

Teltrend, Ltd.

+

+

Turnstone Systems, Inc.

+

Tut Systems, Inc.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Verilink Corporation

+

+

+

WaiLAN Communications, Inc.

+

+

+

+

+

+

+

Westell Technologies, Inc.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

XEL Communications

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Xylan Corporation

+

+

+

+

наверх