3.1 Вступ у сімейство технологій xDSL
Технологія ADSL – одна з технологій великого сімейства, що забезпечує перетворення ліній доступу у високошвидкісні цифрові з’єднання й усунення перевантажень ТФМЗК із комутацією кіл. Технології формують ціле сімейство, назване цифровими абонентськими лініями х-типу xDSL, (x-type digital subscriber line). Деякі з цих технологій застосовані в модемах, тобто використовують аналогові методи пересилання сигналів для доставки аналогової або цифрової інформації з ліній доступу або локальних кіл. Вони мають багато спільного з іншими модемними технологіями. Деякі члени сімейства xDSL використовують цифрові сигнали для перенесення цифрової інформації лініями доступу або локальними колами. Такі технології мають багато спільного з пристроями Т-несучої.
Існують рішення проблем, пов’язаних з перевантаженням (ТФМЗК) при пересиланні по ній пакетів даних і при забезпеченні інтерактивних широкосмугових служб. Деякі рішення припускають побудову досконалих нових систем, заснованих на безпроводових або супутникових мережах. Однак краще будувати системи на базі наявного фундаменту або поліпшувати функціональні можливості мідних аналогових локальних ліній. Єдине рішення, засноване на використанні локальних мідних ліній, – нові модеми 56К – не усуває проблем з комутаторами кіл ТФМЗК. У дійсності такі модеми можуть навіть погіршити якість зв’язку, призводячи до більшого часу зайнятості телефонних комутаторів.
DSL не знижує цінності кабельних модемів або інших подібних рішень, але пропонує практичніший підхід. Потрібно визнати, що 90% систем кабельного телебачення функціонує в одному напрямку – за вхідним потоком, і адаптація цих систем до кабельних модемів усе-таки зведеться до повної перебудови інфраструктури. При більш оптимальному методі повинні виконуватися такі вимоги:
На даний момент тільки методи на основі мідних проводів задовольняють обидві умови.
DSL розпочинає свою історію з цифрової мережі з інтегрованими службами (ISDN, Integrated Services Digital Network), що створювалася для повного переходу ТФМЗК на цифрові методи обміну з користувацькими пристроями (телефонами, персональними комп’ютерами і т. д.). ISDN була першою технологією DSL, про що не слід забувати. Багато розширених можливостей ADSL стали доступні після експериментів з цифровими абонентськими лініями ISDN.
Для домашніх користувачів ISDN DSL набуває форми інтерфейсу базового рівня (BRI, Basic Rate Interface). BRI функціонує в повнодуплексному режимі на швидкості 144 кбіт/с через два несучі канали В (Bearer) пo 64 кбіт/с і один D-канал для сигналів і даних, що функціонує на швидкості 16 кбіт/с. Два В-канали можна об’єднати, щоб одержати 128 кбіт/с.
Комутатор ISDN повинен забезпечувати таке об’єднання, а також допускати використання ідентифікаційних номерів провайдерів.
Деякі з більш нових технологій хDSL іноді називаються дуплексними, тому що швидкості однакові в обох напрямках. У даному контексті цей термін відрізняється від звичайного – двонапрямлений обмін. У DSL "дуплексний" означає в обох напрямках з однаковою швидкістю. Однак у DSL більш поширені терміни "симетричний" (однакова швидкість в обох напрямках) і "асиметричний" (різні швидкості в кожному з напрямків).
Широкосмугові служби для домашніх користувачів асиметричні, наприклад, відео за вимогою або доступ до Інтернету. Вихідний потік трафіку з будинку або від абонентського персонального комп’ютера набагато менший, ніж трафік вхідного потоку. При цьому має сенс установити великі швидкості для вхідного потоку (у будинок) і менші швидкості для вихідного потоку (з будинку). Новіші версії xDSL (наприклад, ADSL, RADSL і VDSL) асиметричні за своєю природою.
Швидкісна DSL (HDSL) і HDSL2 (новіша версія HDSL) є дуплексними технологіями (щодо "симетричності швидкостей"). Швидкість вихідного і вхідного потоків дорівнює 1,5 Мбіт/с у США і 2,0 Мбіт/с у більшості інших країн світу. Це зрівнює HDSL з існуючою швидкістю DS-1 для Т-несучої у США і з існуючою швидкістю Е1 для Е-несучої в інших країнах. HDSL і HDSL2 призначаються для передавання DS-1 по мідних лініях і поширюються як більш рентабельний спосіб для служб DS-1. Абонент немов купує DS-1, але по мережі одержує HDSL або HDSL2. Як нові і кращі DS-1 HDSL і HDSL2 найчастіше використовуються для аналогічних цілей, наприклад, для служб несучих підвідних станцій (таких, як DLC-системи з виграшем крученої пари), для під’єднання користувача до локальної мережі (як DS-1) або для доступу до регіональної мережі по виділеній лінії.
Розглянемо симетричну DSL (SDSL, symmetric DSL), яку називають однолінійною. Сьогодні SDSL здається дуже привабливим варіантом BHDSL, призначеним для тих же цілей, що і HDSL, але з широкою областю застосування. Наприклад, SDSL здатна функціонувати як на швидкості 1,5 Мбіт/с, так і на 2 Мбіт/с в обох напрямках, але тільки на обмежених відстанях. Однак навіть найпоширеніша форма SDSL відноситься до рішень, що надають швидкості, менші за Т1.
Деякі технології xDSL асиметричні за своєю природою. Швидкості вихідного потоку менші, ніж швидкості вхідного, з огляду на асиметричну природу більшості додатків абонент/сервер, особливо в Web, це не можна вважати недоліком. Виключенням буде ситуація, коли домашній користувач персонального комп’ютера або невелика фірма забажає мати Web-сервер у себе вдома або в офісі. У цьому випадку треба мати симетричні (тобто дуплексні) швидкості обміну. Можливо, для цього випадку більше підійдуть HDSL і HDSL2.
Асиметрична DSL (ADSL, asymmetric DSL) і технологія DSL з адаптацією швидкостей (RADSL, Rate Adaptive DSL) не дуже відрізняються швидкостями і відстанями. Сьогодні більшість систем ADSL здатні адаптувати швидкості обміну, і розходження між ADSL та RADSL поки що залишаються тільки з історичних причин або для зручності вивчення.
Обидві технології функціонують в діапазоні від 1,5 Мбіт/с до 8 Мбіт/с для вхідного потоку і від 16 кбіт/с до 640 кбіт/с для вихідного потоку (це приблизні дані). Обидві технології мають широкий спектр застосування, обидві призначені для інтерактивних мультимедійних додатків. Вони прекрасно підходять для звичайного доступу до Інтернету ADSL і RADSL, добре підходять для доступу віддалених користувачів до локальних мереж, дозволяючи застосовувати аналогові телефони. ISDN DSL (IDSL) дивний термін, оскільки ISDN уже застосовує DSL, але така комбінація має сенс. IDSL підтримує ISDN-структуру 2B+D інтерфейсів BRI на швидкостях 144 кбіт/с в обох напрямках. Проблемою є те, що ISDN BRI часто використовується для швидкого доступу до Інтернету. ISDL забирає ISDN BRI з комутатора кіл, коли лінія використовується тільки для доступу до Інтернету і Web. При цьому значно знижується навантаження на комутатор, дозволяючи йому підтримувати "дійсних" користувачів ISDN. D-канал у BRI більше не служить для телефонних з’єднань ISDN через PSTN, але якщо BRI потрібний винятково для доступу до провайдера, це вже не так важливо.
Високошвидкісна технологія DSL (VDSL, Very High Speed DSL) має переваги. Вона розглядається як асиметрична, але має і варіант симетричної конфігурації. Максимальні швидкості VDSL не можуть бути отримані на довгих мідних локальних лініях, що потребує використання оптичних DLC, принаймні, на половині відстані лінії доступу до комутуючої станції. Швидкості – від 13 Мбіт/с до 52 Мбіт/с для вхідного потоку і від 1,5 Мбіт/с до 6,0 Мбіт/с для вихідного потоку. Підтримувані додатки включають усе, що обслуговується ADSL/RADSL, плюс послуги цифрового телебачення високої чіткості (HDTV, High Definition TV). VDSL розглядається як кінцева мета еволюції всіх технологій xDSL.
Підтримувані в xDSL швидкості змінюються в обох напрямках залежно від фізичних характеристик аналогових локальних ліній, які використовуються для обміну. Один будинок може використовувати ADSL при 1,5 Мбіт/с вхідного потоку, а сусідній будинок – лише 768 кбіт/с вхідного потоку. Однак у більшості випадків швидкості значно перевищують швидкості звичайних модемів або ISDN BRI.
Швидкості та граничні відстані xDSL – це конкуруючі параметри, які варто розглядати з обережністю. Завжди вищі швидкості повинні врівноважуватися меншими відстанями.