<-На зміст->

 

5.6 Можливості ADSL

 

Пристрої ADSL (ATU-C і ATU-R) обмінюються бітами, що знаходяться усередині кадрів і суперкадрів ADSL. Чотири режими розподілу визначають вміст кадрів як неструктурований потік бітів до мережі, пакети як джерело бітів у ATU-R (віддалений пристрій) і пакети в поєднанні ADSL (або комірки ATM). Однак мережева архітектура ADSI забезпечує більші можливості, ніж зв’язок між ATU-C і ATU-R. Комбінація чотирьох режимів розподілу з форматами інформації забезпечує, як мінімум, шість різних способів (за рекомендаціями форуму ADSL) для доступу домашніх користувачів і малих офісів до широкосмугових служб, що доставляються по з’єднанню ADSL (див.     рис. 5.9).
Тут подана спрощена схема мережі ADSL, що містить усі необхідні компоненти. Відзначимо, що ADSL є тільки частиною загальної архітектури мережі, хоча і вирішальною. На території користувача пристрій ATU-R під’єднується до споживчої розподільної мережі (PDN, premises distribution network), подібної локальній мережі 10Base-T або CEBus. У провайдера пристрій ATU-C під’єднується до (або формує частину) мультиплексора доступу DSLAM. Технічно DSLAM являє собою ADSL, хоча в цей пристрій вбудовані функції ATU-C.
DSLAM може мати кілька (мінімум один) портів для доступу до різних мереж і для з’єднання з їх службами.

Рисунок 5.9 – Мережі архітектур ADSL

Це "границя" мережі ADSL, у якій формуються і відсилаються в  ATU-R біти, пакети або комірки. Можливе під’єднання DSLAM до звичайної мережі з комутацією кіл (РSТ) маршрутизатора Інтернету або до комутатора ATM. У найбільш ефективних варіантах мережа, що під’єднується, повинна мати достатню смугу пропускання й обмежену затримку, що іменується широкосмуговою, хоч це і необов’язково.
Кожна з мереж, що під’єднуються, повинна забезпечувати доступ до різних інформаційних серверів, що доставляють широкосмугові служби. У мережі АТМ бажано надати широкосмугові служби або широкосмугові ISDN, хоча це і не завжди можливо. До найбільш типових широкосмугових служб відносяться доступ до сайтів Інтернету або інтранету, відео за вимогою і т. д.
Шість можливих сценаріїв ADSL виникають як комбінація чотирьох режимів розподілу ADSL і типових трафіків в іншій частині широкосмугової мережі. У документації форуму ADSL режим синхронізації бітів при мультиплексуванні з поділом за часом (TDM) часто називається синхронним режимом передавання (STM, synchronous transfer mode), щоб відрізняти його від асинхронного режиму передавання. На   рис. 5. 9 подані всі чотири можливі режими розподілу ADSL.
Дійсно важливими є тільки три режими (які визначають область за DSLAM на стороні провайдера для мереж ADSL): STM (біти по колах TDM), пакети (пакети IP, але необов’язково) і комірки АТМ. Останній варіант придатний навіть у тому випадку, коли служби IP досягаються через мережу ATM і комірки служать для доставки пакетів.
Режим ATM між кінцевими пристроями розглядається більшістю провайдерів і виробників як найімовірніший сценарій реалізації, оскільки ATM здатна ефективно поєднувати трафіки будь-якого типу. Хоча IP серйозно модифікований для адекватної підтримки голосу і відео, ATM більше підходить для таких цілей завдяки здатності до поглинання різноманітного трафіку.
Перша з поданих на рис. 5.9 схем мережі ADSL використовує режим синхронізації бітів між кінцевими пристроями. Мережа ADSL не змінює цю структуру при зміні формату доставки інформації від сервера до користувацького пристрою. Будучи бітовим каналом (бітовим конвеєром за специфікацією форуму ADSL), мережа ADSL забезпечує тільки мультиплексування з поділом за часом і постійні швидкості в каналах ADSL (таких, як AS0 або LS1).
Друга схема мережі ADSL застосовує пересилання пакетів між кінцевими точками мережі. Пакети багато в чому подібні до пакетів IP, хоча це твердження не завжди коректне. Пакети можуть подавати інші протоколи або відеослужби, якщо тільки обидва кінці з’єднання здатні їх правильно інтерпретувати.
Четверта схема припускає використання ATM на далекому кінці з’єднання, але разом з пакетами (IP або іншого протоколу) на самій лінії ADSL. Цей сценарій дуже привабливий, оскільки він виключає пасивний "бітовий конвеєр" і одночасно зберігає можливість об’єднання на мережевих магістралях ATM.
П’ята схема мережі ADSL являє собою дивне поєднання ATM і пакетів (наприклад, IP). Ідея полягає в тому, що хоча багато провайдерів інтенсивно використовують магістралі ATM (як на сервері, так і на стороні персонального комп’ютера абонента), ця технологія малопоширена, щоб пов’язувати з нею надії на впровадження по всьому світу. У даному випадку, переходячи на ATM, провайдер залишає інтерфейс із пакетами як у сервера, так і в абонента. Хоча такий сценарій важко реалізується, він припустимий як один з варіантів.
Остання схема мережі ADSL застосовує ATM між кінцевими пристроями. Єдиною відмінністю від другого сценарію (пакети між кінцевими точками мережі) є потік комірок, а не пакетів. Велика частка мереж ADSL буде працювати за такою схемою, особливо для корпоративних користувачів і власників устаткування ATM. Дана схема може стати революційною для провайдерів або взагалі не одержить ніякого поширення. Переваги ATM – в малих затримках і широкій смузі пропускання, а також в об’єднанні різних типів трафіку, включаючи трафік протоколу IP. Однак поширення устаткування і програмного забезпечення на основі поліпшеного варіанта IP для Web і корпоративного інтранета або екстранету знижує інтерес користувачів до ATM.
Багато які з можливостей мереж ADSL відносяться до класу TCP/IP. Якщо первинною метою ADSL було виключення з PSTN доступу до Інтернету та Web (характеризується великим часом зайнятості) і виділення його в окрему мережу з пакетами, то така мережа, імовірніше всього, буде використовувати протокол IP.
Буде правильним сказати, що ADSL забезпечує режим поширення пакетів, коли пакети відсилаються і приймаються усередині кадрів і суперкадрів ADSL. Для практичної реалізації це означає, що транспорт пакетів у ADSL базується на стеку протоколів TCP/IP (наборі протоколів Інтернету), а не на іншому наборі протоколів, наприклад, Х.25 або загальної моделі взаємодії відкритих систем (OSI-RM, Open System Interconnection Reference Model). Зростаюча популярність Інтернету робить менш ймовірним застосування інших протоколів.
З огляду на таке положення, форум ADSL визначив два різних способи підтримки протоколів TCP/IP у мережах ADSL. Перший має два варіанти, що ми уже відзначили вище. Єдине, що варто підкреслити, – це використання пакетів саме набору протоколів Інтернету (формат пакетів   визначається протоколом IP). Даний спосіб поданий на рис. 5.10

Рисунок 5.10 – ADSL для TCP/IP: режим адаптера пакетів

Тут зображені два сценарії передавання пакетів TCP/IP по з’єднанню DSL. Мережа, як і раніш, являє собою споживчу розподільну мережу (PDN), наприклад, 10Base-T LAN або CEBus. У провайдера пристрій    ATU-C під’єднується до мультиплексора доступу DSL (DSLAM) або є частиною однієї з форм вузла доступу ADSL. Мультиплексор має доступ до широкосмугової (смуга пропускання і затримки) мережі і забезпечує звернення до різних серверів широкосмугових служб.
Форум ADSL визначив для TCP/IP два різних типи трафіку по мережі в режимі адаптера пакетів. Перший спосіб припускає наявність мережі ATM у з’єднанні інтерфейсу DSLAM безпосередньо з комутатором або наявність у DSLAM можливостей комутації комірок ATM. З іншої (відносно DSLAM) сторони вміст комірок ATM транслюється (адаптується) у потік пакетів TCP/IP. Такий спосіб призначений для доставки широкосмугових служб ATM користувачу, що не зобов’язаний мати, застосовувати на своїй території устаткування ATM. У цій схемі повною мірою використовується універсальність TCP/IP для програмного й апаратного забезпечення сучасних персональних комп’ютерів.
Однак у ATM підтримуються не всі можливі сервери аудіо- або відеослужб, так само як і інших широкосмугових служб. Більшість аудіо-, відео- і графічних служб базуються на серверах TCP/IP. Тому на рис. 5.10 зображений другий варіант режиму адаптера пакетів TCP/IP, що забезпечує доступ по мережі ATM. У цій ситуації до DSLAM транспортуються комірки ATM. Однак вміст пакетів TCP/IP не транслюється в комірки ATM, а переноситься потоком цих комірок до ATU-R. З усіх можливостей ATM забезпечується тільки пересилання пакетів IP в комірках ATM на основі методу адаптації AAL5, визначеного в стандарті ATM. У ATU-R пакети IP витягаються з комірок ATM   (знову з використанням AAL5) і передаються по PDN на кінцевий користувацький пристрій.
Як відзначалося вище, велика частина дискусій про мережеві служби ADSL пов’язана з високошвидкісним доступом до Інтернету і із широкою номенклатурою служб, об’єднаних поняттям "відео". Не менш важливим, ніж доступ до Інтернету, і, може, більш важливим для ADSL, є забезпечення абонентів саме відеослужбами, що згодом будуть відігравати в ADSL істотну роль. Усі ці служби характеризуються доставкою споживачам повноцінного рухомого зображення.
ADSL забезпечує достатню смугу пропускання (і, можливо, прийнятні затримки і рівень помилок) для доставки в будинки відеослужб різних типів. З метою збільшення користі і спеціалізації в цій області форум ADSL визначив кілька припустимих для даної технології відеослужб, а також вказав смуги пропускання, що рекомендуються для них, по вхідному і вихідному потоках. Цей документ може швидко змінитися в наступній редакції. Акцент у ньому робиться на характеристики швидкості, необхідної для доставки певних служб по мережах ADSL (див. таблицю 5.4).
Описані відеослужби розглядаються в ADSL як служби з режимом синхронізації бітів – трафік у кожному з напрямків являє собою неструктурований потік бітів, оброблюваний тільки на кінцевих пристроях, під’єднаних до мережі ADSL. Це збільшує гнучкість системи в цілому (єдина вимога – здатність кінцевого пристрою розуміти формат даних, що пересилаються,), але знижує роль мережі ADSL, її ефективність, оскільки з’єднуючий кінцеві пристрої пасивний "бітовий конвеєр" використовує найпростіше мультиплексування з поділом за часом (TDM). Однак нові реалізації ADSL зможуть застосовувати пакети або транспорт ATM для доставки користувачам таких відеослужб.
Таблиця 5.4 – Номінальні швидкості доступу до відеослужб ADSL

Доступними відеослужбами для вхідного потоку в 1,5 Мбіт/с і вихідного потоку в 64 Мбіт/с будуть:

• купівля з дому;
• інформаційні служби (наприклад, персональні, анонсувальні, бібліотечні);
• комп’ютерні ігри (передбачається мережева версія гри, але іноді це різні лотереї або інші ігри на гроші).

         Інші служби, подібні до відеоконференцій і звичайних відеоігор, можуть потребувати різних швидкостей залежно від якості відеозображення і рівня деталізації, у той час як служби дистанційного навчання, майже відео за запитом (програма починається кожні п’ятнадцять хвилин і сучасне відео за вимогою припускає вхідний потік зі швидкістю до 3 Мбіт/с). Для мовлення з якістю звичайного телебачення і з використанням сучасних методів стиснення необхідно від 6 до 8 Мбіт/с, хоча навіть потоки вищі 1,5 Мбіт/с важко реалізувати в перших системах ADSL.
На думку форуму ADSL тільки дві служби (дистанційне навчання і відеоконференції) припускають вихідний потік більший 64 Мбіт/с. У багатьох реалізаціях для відеоконференцій необхідна рівність швидкостей вхідного і вихідного потоків (до 1,5 Мбіт/с у кожному напрямку). Можливо, для таких випадків більше підійдуть технології HDSL і SDSL.

 

<-На зміст->