В наши дни доступ в интернет нужен практически всем. Будь то работа, развлечения, общение – глобальная сеть повсеместно вошла в нашу жизнь. Для обеспечения доступа в интернет дома или в офисе необходим модем, который позволит подключить к сети все необходимые устройства. В крупных городах провайдеры предлагают оптико-волоконные и волоконно-коаксиальные системы, которые позволяют получить быстрое и стабильное соединение. Однако для проведения таких кабелей необходимо, чтобы количество пользователей позволяло заполнить всю полосу пропускания кабеля – иначе это просто не выгодно. Поэтому возможность подобного соединения предоставляется бизнесом далеко не везде. Особенно это касается небольших городов, посёлков и деревень. А что делать, если такие услуги не предоставляются, а интернет всё равно нужен?

Существуют разные варианты, и один из лучших – использование витой пары абонентских телефонных проводов. Многие с ужасом вспомнят неработающий телефон во время использования интернета. Однако технологии уже давно ушли далеко вперёд. Сегодня наиболее распространены и эффективны технологии xDSL. DSL переводится как цифровая абонентская линия (digital subscriber line). Эта технология позволяет добиться довольно высокой скорости передачи данных по медным парам телефонных проводов, при этом не занимая телефон. Дело в том, что для передачи голоса используется диапазон частот от 0 до 4 кГц, в то время как по медному телефонному кабелю можно передать сигналы с частотой до 2,2 МГц, и именно участок от 20 кГц до 2,2 МГц использует технология xDSL. На скорость и стабильность такого соединения влияет длина кабеля, то есть чем дальше от вашего модема находится телефонный узел (или другой модем в случае создания сети), тем ниже будет скорость передачи данных. Стабильность сети обусловлена тем, что поток данных идёт от пользователя напрямую к узлу, на его скорость не влияют другие пользователи. Важный фактор: для предоставления xDSL соединения не нужно проводить замену кабелей, что делает теоретически возможным подключение интернета везде, где есть телефон (зависит от наличия такой услуги у провайдера).

Модем xDSL станет связующим звеном между телефонным кабелем и вашими устройствами (или маршрутизатором), однако при выборе конкретной модели нужно учитывать целый ряд характеристик, которые подойдут именно вам.

Чем различаются модемы xDSL

Технологии xDSL

В аббревиатуре xDSL буква «x» подразумевает первую букву технологии DSL. Технологии xDSL различаются по расстоянию передачи сигнала, скорости передачи данных, а также по разнице в скоростях передачи входящего и исходящего трафиков.

Технология ADSL переводится как асимметричная цифровая абонентская линия. Это значит, что скорость передачи входящих и исходящих данных различается. В данном случае скорость приёма данных равна 8 Мбит/с, а передачи – 1,5 Мбит/с. При этом максимальное расстояние от телефонного узла (или другого модема в случае создания сети) равно 6 км. Но максимальная скорость возможная лишь на минимальном расстоянии от узла: чем дальше, тем она ниже.

Технология ADSL2 гораздо лучше использует пропускную способность провода. Главное его отличие – возможность распределять информацию по нескольким каналам. То есть он использует, к примеру, пустующий исходящий канал, когда входящий перегружен, и наоборот. Благодаря этому его скорость приёма данных равна 12 Мбит/с. Скорость передачи осталась такой же, как в ADSL. При этом максимальное расстояние от телефонного узла (или другого модема) – уже 7 км.

Технология ADSL2+ удваивает скорость входящего потока данных благодаря увеличению используемого диапазона частот до 2,2 МГц. Таким образом, скорость приёма данных уже равна 24 Мбит/с, а передачи – 2 Мбит/с. Но такая скорость возможна лишь на расстоянии менее 3 км от узла – дальше она становится аналогичной технологии ADSL2. Преимущество оборудования, работающего с технологией ADSL2+, заключается в том, что оно совместимо с предыдущими стандартами ADSL.

Технология SHDSL - стандарт высокоскоростной симметричной передачи данных. Это значит, что скорости приёма и отдачи одинаковы – 2,3 Мбит/с. При этом эта технология может работать с двумя медными парами – тогда скорость удваивается. Максимальное расстояние от телефонного узла (или другого модема) равно 7,5 км.

Технология VDSL обладает максимальной скоростью передачи данных, но существенно ограничена расстоянием от узла. Она работает как в ассиметричном, так и в симметричном режимах. В первом варианте скорость приёма данных доходит до 52 Мбит/с, а передачи – 2,3 Мбит/с. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26 Мбит/с. Однако высокие скорости доступны на расстоянии не более 1,3 км от узла.

При выборе xDSL модема необходимо ориентироваться на расстояние до телефонного узла (или другого модема). Если оно небольшое, можно смело ориентироваться на VDSL, если же узел далеко – стоит выбрать ADSL2+. При наличии двух медных пар проводов можно обратить внимание и на SHDSL.

Стандарты Annex

Annex - разновидность стандартов ADSL для передачи высокоскоростных данных совместно с аналоговой телефонией (обычным телефоном).

Стандарт Annex A - использует для передачи данных частоты с 25кГц до 138кГц, и для получения данных - с 200кГц до 1,1МГц. Это обычный стандарт для технологии ADSL.

Стандарт Annex L позволяет увеличить максимальное расстояние связи до 7 км благодаря увеличению мощности на низких частотах. Но этот стандарт используют не все провайдеры из-за создания помех.

Стандарт Annex M позволяет увеличить скорость исходящего потока до 3,5 Мбит/с. Но на практике скорость соединения колеблется от 1,3 до 2,5 Мбит/с. Для бесперебойного соединения этот стандарт требует телефонную линию без повреждений.

DHCP-сервер

Аббревиатура DHCP переводится как протокол динамической настройки узла. DHCP-сервер - это программа, позволяющая провести автоматическую настройку локальных компьютеров для работы в сети. Она выдаёт клиентам IP-адреса (уникальные идентификаторы устройства, подключённого к локальной сети или интернету), а также дополнительные параметры, необходимые для работы в сети. Это позволит вам не прописывать IP вручную, что облегчит работу в сети. Однако нужно учесть, что для таких устройств, как сетевые принтеры, и для постоянного удалённого доступа к компьютеру с помощью специальных программ будет желателен статистический, а не динамический IP, так как постоянная смена IP вызовет сложности.

Порты USB

На сегодняшний день существует два варианта организации подключения к сети интернет по ADSL-технологии: через USB-порт и через Ethernet-порт.
Внешний USB ADSL-модем подключается к компьютеру посредством USB-порта. Питание он получает от компьютера. Преимущества таких модемов: низкая стоимость и простота использования. Минусами можно назвать совместимость не со всеми компьютерами, необходимость регулярной переустановки драйверов, работа только с одним устройством.
ADSL-модем, подключаемый к устройству через Ethernet-порт, будет работать стабильнее. Но для использования с несколькими устройствами он должен обладать функцией маршрутизатора или технологией Wi-Fi.

Настройка и управление

Настройка и управление модемами чаще всего осуществляется посредством трёх технологий: Web-интерфейс, Telnet и SNMP.
Web-интерфейс – это функция, позволяющая осуществлять настройку и управление через браузер компьютера. Этого варианта будет достаточно для домашнего использования модема.

Telnet – это сетевой протокол для удалённого доступа к компьютеру с помощью командного интерпретатора. С его помощью настраивать модем можно с не подключенных к нему устройств. Это удобно для небольших цепей из модемов дома и в офисе.

SNMP - стандартный интернет-протокол для управления устройствами в IP-сетях, функционирующих на базе архитектуры TCP/IP (средство для обмена информацией между устройствами, объединенными в сеть). С помощью протокола SNMP программное обеспечение для управления сетевыми устройствами может получать доступ к информации, которая хранится на управляемых устройствах. Благодаря этому он наиболее часто применяется при построении офисных сетей.

Критерии выбора

Модемы xDSL различаются по целому ряду характеристик, наиболее важные среди которых – максимальное расстояние от телефонного узла, скорость приёма и передачи данных, наличие симметричной или асимметричной передачи. Понимая, в каких условиях и как именно будет использоваться модем, можно подобрать подходящее именно вам устройство.

Напомним, что при выборе xDSL-модема важно знать характеристики телефонной сети: длину кабеля до телефонного узла, количество медных пар кабеля и его качество, предложения и возможности провайдера. Важно отсутствие помех на линии, которые обусловлены пересечением пар кабеля или его низким качеством.

Начнем мы разговор с ответа на вопрос, который задают практически все, кто имеет определенное представление о системах передачи данных, но впервые сталкивается с xDSL: «Почему ADSL-соединение значительно быстрее по скорости моего модема, хотя использует ту же самую телефонную линию?»

Дело в том, что «медный провод», приходящий в квартиру, подключен к телефонной станции, которая настроена на обработку сигналов с частотой порядка 4 kHz, вполне достаточной для передачи голоса. Обычный модем просто подстраивается под возможности телефонной сети, а потому в лучшем случае не может иметь скорость обмена более 56 Kbps.

Однако технические возможности самой «медной пары» нередко гораздо шире, ее полоса пропускания превышает 1 MHz, и поэтому через нее зачастую (см. врезку о параметрах линии) оказывается возможным «гонять» данные на мегабитных скоростях. Определенные разновидности xDSL позволили побороть наиболее досадную (кроме низкой скорости соединения, конечно) издержку коммутируемого доступа – вечно «занятый» телефон.

Сразу успокоим и тех, кто привык искать в каждом новшестве подвох, – это отнюдь не «бесплатный сыр», услуга доступа обойдется дороже обычного dial-up, да и стоимость оборудования, несмотря на наметившееся снижение цен абонентских комплектов, еще не сравнилась со стоимостью внешнего аналогового модема. По сути, никакого чуда нет. На новую ступень развития удалось перейти благодаря технологиям, основанным на современных методах цифровой обработки сигналов, разработанных специально для витых пар проводов. Если при использовании стандартной аналоговой телефонной службы абонент набирает номер, который позволяет коммутационному оборудованию телефонной сети установить соединение с другим абонентом или модемом, и в случае обрыва связи для установки соединения абонент должен снова набрать номер, то соединение xDSL является постоянно включенным, непрерывно связывающим абонентское оборудование с мультиплексором доступа.

Ох уж эти линии

Использование существующих медных абонентских линий не только для предоставления традиционной телефонной связи в очень узкой, хотя и достаточной для вполне качественной передачи голоса полосе звуковых частот, но и для высокоскоростного обмена данными является одним из основных и очевидных преимуществ технологий xDSL. В то же время существующая кабельная телефонная сеть, мягко говоря, не является идеальной базой для развертывания высокоскоростных систем передачи. Способность витых пар медных проводов (так называемая «лапша» – прерогатива квартирной проводки), собранных в кабель, передавать информацию зависит от физических параметров этих проводов, в частности от сечения и длины телефонной линии. Чем меньше сечение проводов и чем длиннее линия, тем большее затухание претерпевает передаваемый по ней электрический сигнал. Затухание возрастает и с повышением его частоты. Предельную длину используемой линии определяет максимально допустимое затухание передаваемого сигнала. Гармонические искажения появляются в случае ограничения сигнала или его нелинейного преобразования. Так как сигналы с различными частотами передаются по телефонной линии с разной скоростью, возникают искажения, связанные с фазовой задержкой. В том случае если характеристический импеданс абонентской линии неравномерен по всей ее длине (что может произойти, например, вследствие использования вставок кабеля с проводами различного сечения и при разнообразных кабельных повреждениях), может произойти отражение передаваемого сигнала (так называемые потери на отражение), оказывающие отрицательное влияние на сложные схемы модуляции.

Но и это не все. Для предотвращения проникновения в линию помех от внешних источников, появления шумов и перекрестных помех «пара» должна иметь хорошую симметрию между проводами, а также между каждым из них и «землей». Плохая симметрия может вызвать не только искажения, но и шумы и перекрестные помехи. Причем проблемы последней группы становятся все более серьезными по мере увеличения частоты.

Линии подвержены шумам и помехам нескольких видов. К ним относят: «белый шум», перекрестные помехи на ближнем и дальнем конце линии, радиочастотные помехи и импульсные шумы.

«Белый шум» обычно становится проблемой, когда к телефонной линии подключено различное электронное оборудование, например кодеры-декодеры, мультиплексоры и т. п. Технические параметры такого оборудования должны быть такими, чтобы поддерживать отношение сигнал/шум в допустимых пределах. Перекрестные помехи появляются, когда сигналы, передаваемые по одной паре проводов, наводятся в соседней. Эта проблема становится важной при значительной скорости передачи данных, и особенно в том случае, когда по большому количеству абонентских линий в пределах одного кабеля организована высокоскоростная передача данных. Степень воздействия перекрестных помех на хDSL-систему зависит от качества кабеля, количества используемых в нем пар и частотного диапазона, в котором передается сигнал. И наконец, импульсные помехи, вносимые различными электромагнитными устройствами, например линиями питания, трансформаторами и т. п. Очевидно, что чем длиннее линия, тем в большей степени она подвергается воздействию помех. Причем опыт работы с dial-up на отечественных линиях подсказывает, что импульсные помехи могут привести к появлению проблем не только с высокоскоростной, но и с низкоскоростной передачей данных и телефонией.

В рамках статьи мы не имеем возможности все указанные факторы «разложить по полочкам», оценить степень их мешающего воздействия и прокомментировать результаты на примере аудита нескольких реальных линий. Кроме того, пользователь может никогда и не столкнуться с проблемами, связанными с качеством линии, – в большинстве случаев их решит оператор за время от получения заявки абонента до подтверждения им готовности предоставить услугу.

Так что же представляют собой технологии xDSL?

Пополняемое семейство технологий DSL (Digital Subscriber Line, цифровая абонентская линия) является достаточно новым и позволяет эффективно утилизировать полосу пропускания медных телефонных линий. Благодаря многообразию xDSL пользователь может выбрать для себя подходящий вариант по скорости приема/передачи данных – от 32 Kbps до более чем 50 Mbps. И в первую очередь выбор будет основываться на типе и количестве имеющихся у пользователя пар, их качестве и протяженности. При этом следует определиться с необходимостью одновременного использования и аналоговой телефонной связи, и цифровой высокоскоростной передачи данных по одним и тем же линиям, соединяющим телефонные станции с абонентами.

Попробуем классифицировать представителей данного семейства и определить, что из полезного для нас скрывается за «иксом» с точки зрения занимаемого технологией диапазона частот в кабеле и обеспечиваемого максимального расстояния.

На данный момент все многообразие устройств можно разделить на два класса: симметричные и несимметричные. Первые, как правило, требуются крупным компаниям для налаживания равноправного обмена. Например, SHDSL-оборудование изначально нацелено на решение задач, требующих высокой надежности передачи данных с гарантированным качеством обслуживания. Передачи симметричных потоков данных в обе стороны необходимы, например, при многоканальном голосовом обмене и для видеоконференц-связи. Вторые отражают суть работы с IT-технологиями мелких компаний, филиалов, удаленных офисов и частных пользователей – большая часть трафика загружается из Сети, от клиента зачастую исходят лишь запросы на получение информации и отсылаются квитанции-подтверждения. Поэтому вполне закономерно, что по числу подключенных клиентов ADSL стала наиболее востребованной и массовой технологией широкополосного удаленного доступа в мире.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line, асимметричная цифровая абонентская линия) является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных.

Схема подключения по технологии ADSL довольно проста. На окончаниях действующей телефонной линии устанавливаются специальные устройства (сплиттеры) – на АТС и в офисе (квартире) абонента. На дальнем конце абонентского окончания должен располагаться так называемый мультиплексор доступа ADSL – DSLAM. Этот мультиплексор выделяет подканалы из общего и отправляет голосовой подканал на АТС, а высокоскоростные каналы данных – на маршрутизатор, подсоединенный к мультиплексору.

К абонентскому сплиттеру подключают обычный аналоговый телефон и клиентский ADSL-модем, который может выполнять функции маршрутизатора (router) или моста (bridge) между локальной сетью абонента и пограничным маршрутизатором провайдера.

Одно из главных преимуществ технологии ADSL по сравнению с аналоговыми модемами и протоколами ISDN HDSL и SHDSL – то, что поддержка голоса никак не отражается на параллельной передаче данных по двум быстрым каналам. Это связано с тем, что ADSL основана на принципах разделения частот, благодаря чему голосовой канал надежно отделяется от двух других каналов передачи данных.

Оборудование ADSL, размещенное на АТС, и абонентский ADSL-модем, подключаемые к обоим концам телефонной линии, образуют три группы каналов (три поддиапазона) передачи данных и телефонии: высокоскоростную из сети в компьютер (скорость – от 32 Kbps до 8 Mbps); скоростную из компьютера в сеть (скорость – от 32 Kbps до 1 Mbps) и простой канал телефонной связи, по которому передаются обычные телефонные разговоры.

В рамках первых двух групп для передачи данных используется устойчивая к узкополосным помехам и шумам технология DMT (см. выше), в соответствии с которой вся свободная от телефонии полоса (от 26 kHz до 1,1 MHz для базовой технологии и до 2,2 MHz для ADSL2+) делится на элементарные каналы шириной немногим более 4 kHz, и разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Величина максимально достижимой скорости передачи/приема данных при этом, повторимся, зависит от длины и качества телефонной линии.

Алгоритмы, алгоритмы…

Основные положения метода модуляции DMT (Discrete Multi Tone) были сформулированы и запатентованы специалистами Amati Communications еще в начале 1990-х гг. С 1993 г. технология стандартизирована ANSI в качестве метода линейного кодирования для систем передачи данных. Сложности технической реализации этого метода на первоначальном этапе развития DSL-технологий ограничивали область его возможного применения. Однако на настоящий момент DMT является одной из основных схем модуляции для технологий ADSL и VDSL.

DМТ использует не одну, а группу частот несущих колебаний. Весь расчетный частотный диапазон линии делится на несколько участков шириной по 4,3125 kHz. Каждый из них используется для организации независимого канала передачи данных. На этапе проверки качества линии передатчик, исходя из уровня помех в частотном диапазоне участка, для каждого из этих каналов выбирает подходящую модуляционную схему. На «чистых» каналах с малым уровнем шумов могут быть использованы «продвинутые» методы модуляции с высоким уровнем, например QAM 64, на более зашумленных участках – попроще, типа QPSK. Такой принцип регулирования скорости обмена позволяет наиболее точно согласовывать параметры модулированного сигнала с параметрами линии, по которой он будет передаваться. При передаче данных информация распределяется между независимыми каналами пропорционально их пропускной способности, приемнику остается выполнить операцию демультиплексирования и восстановить исходный информационный поток.

Модемы и шлюзы доступа, первые впечатления

Базовые модели модемов, взятые нами в качестве «хардверной» иллюстрации к теме широкополосного доступа, оказались весьма схожими по основному набору реализуемых функций. Их главная задача – обеспечить организацию взаимодействия между оборудованием провайдера и внутренней сетью как в режиме моста, так и в режиме маршрутизатора. Их «старшие братья», несколько более продвинутые устройства тех же линеек, были собраны с той целью, чтобы продемонстрировать, как в рамках одной «коробочки» можно решить задачу не только «последней мили», но и «последних футов», – подключить к ним все многообразие типовых устройств с различными интерфейсами. Забегая вперед, следует признать, что и при апробации модемов на тестовой ADSL-линии с фиксированной полосой нисходящего/восходящего трафика (256/128 Kbps), выбранной нами среди предлагаемых тарифных планов, были получены практически одинаковые результаты по скорости и задержкам при доступе к различным серверам Сети. Этот факт позволяет лишний раз подчеркнуть: скорость доступа должна соответствовать задачам, решаемым с его помощью.

С точки зрения ADSL-параметров модемами как минимум обеспечивалась поддержка протоколов связи G.DMT (8/1 Mbps), G.Lite (1,5 Mbps/512 Kbps) и алгоритма автоматического согласования протокола и скорости в соответствии с G.Hs. Не очень отличались друг от друга и списки базовых установок ATM-параметров. Во внутренней LAN все модемы позволяли воспользоваться механизмами статической или динамической адресации подключаемых устройств.

Несколько больше различий обнаружилось в перечне настроек системы обеспечения безопасности. В данном случае «обязательная программа» включала в себя возможности по организации трансляции адресов/портов (NAT/PAT) и контроля за доступом на основе элементарных правил фильтрации трафика.

Для всех устройств предусмотрено как минимум два основных варианта администрирования: по HTTP-протоколу и с использованием Telnet. Отметим, что процесс конфигурирования с помощью Web-браузера представляется нам более легким из-за присутствия в меню пункта «мастер настроек», позволяющего пройти все основные этапы за несколько минут. Фактически со стороны телефонной линии потребовалось правильно выбрать режим работы (Router/Bridge), инкапсуляцию (PPPoE), значения VPI (Virtual Path Identifier, идентификатора виртуального пути) и VCI (Virtual Channel Identifier, идентификатора виртуального канала), определить требования к поддержке ATM QoS, указать мультиплексирование на базе LLC и для доступа к провайдеру без ошибок ввести записанные в договоре на услуги логин и пароль. Хотя, как это уже было замечено в одной из предыдущих статей, на данный момент в большинстве случаев пользователю не придется повторять наш путь – абонентское оборудование, как правило, настраивается провайдером, проверяется и выдается уже в готовом для подключения к линии виде. Поэтому нам остается лишь обратить внимание читателей на некоторые особенности представленных моделей и отметить наиболее яркие моменты их эксплуатации.

Кроме обеспечения защиты сетей SOHO-пользователей от атак из Интернета с помощью NAT, D-Link DSL-500T поддерживает VPN в режиме pass-through. Виртуальный сервер применяется для перенаправления сервисов на несколько серверов. Маршрутизатор может быть настроен таким образом, что отдельные FTP, Web и игровые серверы будут совместно использовать один, видимый извне, IP-адрес и в то же время останутся защищены. В ряде случаев, например для нужд электронной коммерции, понадобится перенаправить входящие пакеты из Сети на определенный сервер или рабочую станцию. Организовать этот процесс можно с помощью режима DMZ, который при грамотной настройке не снижает безопасность внутренней локальной сети. В отличие от собственно модема D-Link DSL-G604T дополнительно оснащен 4-портовым коммутатором и беспроводным интерфейсом стандарта 802.11g, для которого обеспечивается три метода организации безопасности беспроводной сети: WEP, 802.1X и WPA. Настройка устройства не вызвала проблем: так, входящие в состав меню пункты выполнены по стандартным для этого вендора логическим схемам, неоднократно описанным на страницах нашего журнала для маршрутизаторов и точек доступа.

Линейка ADSL-устройств под торговой маркой Dynamix начинается младшей и наиболее простой моделью Dynamix UM-A , позволяющей организовать доступ в Сеть как будучи подключенной по Ethernet к внутренней LAN, так и непосредственно к порту USB 1.1 компьютера. Работая с этим устройством, мы обратили внимание на достаточно оригинальное, сведенное в табличную форму представление информации о результатах анализа состояния модема и о прохождении диагностических тестов, причем рядом с каждой отметкой находился пункт вызова контекстной справки с рекомендациями по устранению возможных ошибок. В отличие от остальных рассмотренных нами устройств подробные данные журнала работы модема можно сохранить в виде текстового файла. Оригинальность логики администрирования проявилась и в достаточно нетривиальной ситуации: после всех настроек модемы настоятельно рекомендуется перегрузить, и если в моделях от D-Link и ZyXEL для этого существуют отдельные пункты меню, то в устройствах Dynamix без перезагрузки из режима, например, «мастера настроек» к пунктам расширенного меню перейти просто не удастся.

Хотя перед нами не ставилась задача отследить все многообразие линеек всех вендоров, присутствующих на ADSL-рынке Украины, нелишним будет отметить, что в линейке продуктов Dynamix недавно появился достаточно оригинальный продукт – ADSL-маршрутизатор DYNAMIX UM-A4/PL с 4-портовым коммутатором и поддержкой не требующей разрешения от органов радиочастотного надзора технологии передачи данных по сетям питания – PowerLine, позволяющей избежать прокладки дополнительных проводных коммуникаций, к примеру, во временном офисе.

Семейство устройств от ZyXEL было представлено моделью ADSL-to-LAN начального уровня ZyXEL OMNI ADSL LAN EE и решением класса «все в одном» – шлюзом ZyXEL P-662HW, ориентированным на создание базовой сетевой инфраструктуры офисов и филиалов компаний. Ввиду того что со стороны АТС у провайдера, как нам стало известно, установлен DSLAM от этого же производителя, мы невольно приняли работу OMNI ADSL LAN EE за образец, а остальные устройства стали сравнивать с ним, ожидая проявления «межвендорского антагонизма». К чести всех участников обзора, ни в одном из случаев подобного заметить не удалось, что является дополнительным подтверждением того, что разработчиками этих компаний соблюдались требования, изложенные в основных стандартах и рекомендациях на ADSL.

ZyXEL Prestige-662HW представляет собой сочетание модема ADSL2+ с 4-портовым коммутатором и беспроводной точкой доступа по IEEE 802.11g+; его особенность – усиленные функции безопасности. К ним, помимо привычных средств, следует отнести межсетевой экран с контролем состояния SPI (Stateful Packet Inspection), средства для организации VPN-туннелей (функции IPSec VPN, до 20 туннелей с возможностью ручного управления ключами/IKE, аппаратной поддержки DES/3DES/AES и механизмов аутентификации SHA-1/MD5 с аппаратным шифрованием данных по протоколам DES и 3DES). Вдобавок ко всему в микропрограмму интегрирован антивирусный фильтр с небольшой поисковой базой.

Модем поддерживает режим автоматической настройки на провайдера и локальную сеть (Zero Configuration). Кроме привычного способа настройки шлюза через LAN, получить доступ к устройству оказалось возможным через гнездо CON/AUX, причем в другом режиме переключателя с его помощью, по утверждению разработчика, можно организовать резервирование ADSL-соединения. При использовании «родных» беспроводных адаптеров ZyXEL G-360 EE и G-162 EE, работающих по протоколу 802.11g+, гарантируется взаимодействие на скоростях до 100 Mbps, с устройствами других вендоров – «обычные» 54/11 Mbps. Соединения защищаются по WEP/WPA с возможностью организации аутентификации в соответствии с IEEE 802.1x, RADIUS.

Интересно, что для подключения к широкополосному доступу помещений, подключенных к пульту вневедомственной охраны, ZyXEL выпускает модемы с расширением Annex B, допускающие беспрепятственную работу одновременно голосового, широкополосного цифрового доступа и охранного (или ISDN) каналов.

Выводы

Итак, принять решение о том, стоит ли доверять «телефонной меди», не такая уж сложная задача. C технологической точки зрения основными аргументами «за» для перехода на широкополосный хDSL- и, в частности, на ADSL-доступ станут следующие.

Во первых, возможность использования для ADSL уже существующей линии. После установки модемов ADSL вы получаете постоянное соединение, готовое к работе в любой момент.

И во-вторых, высокая скорость передачи данных. В ближайшие годы можно ожидать увеличения скорости нисходящего потока до 48–52 Mbps, а восходящего – до 3–4 Mbps. Уже сегодня базовая технология ADSL позволяет провайдерам предоставлять своим пользователям услуги, скорость передачи данных которых более чем в 100 раз превышает скорость аналогового модема. В отличие от кабельных цифровых сетей, в среде которых происходит разделение доступной полосы пропускания между всеми потребителями, технология ADSL предусматривает, что линия задействована только одним пользователем.

Помимо грядущего изменения функциональности персонального доступа в Сеть, спрос на broadband будут формировать и многочисленные онлайн-сервисы, количество которых за последний год увеличилось в несколько раз. Среди них прежде всего цифровое телевещание, Video-on-Demand, а также доступ к видеотекам с качественным контентом большого объема. Даже несмотря на неполную востребованность скоростей широкополосных соединений, которая наблюдается сегодня, спрос на хDSL-продукцию продолжает расти. И если пока для частных пользователей ее основное предназначение – копирование файлов с одного ПК на другой или обращение к игровым и медиасерверам провайдера, то с распространением бытовой техники новых поколений быстро появятся новые сферы применения. Рост продаж домашней аудио- и видеоэлектроники, способной воспроизводить контент в потоковом режиме, неизбежно ужесточит требования к пропускной способности сетевых соединений.

В итоге, по оценкам JupiterResearch, к 2009 г. подавляющему большинству пользователей домашних сетей будет необходима пропускная способность не менее чем 57 Mbps, а Yankee Group утверждает, что к 2008 г. объемы продаж сервисов, построенных на базе broadband, достигнут отметки 475 млрд долл. (itc.ua/19633). Интересно, какая же доля в этом будет принадлежать Украине?

Редакция благодарит представительства D-Link и ZyXEL, компанию «Вектор» за помощь в подготовке материала, а также компанию «Интер-Телеком» за предоставленный тестовый ADSL-доступ 256/128 Kbps

В тезисах избирательных программ нынешних кандидатов в президенты США встречаются и такие, как «количество подключений к Интернету однозначно свидетельствует об уровне конкурентоспособности штата на национальном рынке и страны в целом на мировом». Поэтому неудивительно, что одним из пунктов предвыборной программы является 100% охват США широкополосными сетями к 2007 году.

оссия в целом значительно отстает от Америки в области информационных технологий, однако даже в Москве, где сосредоточено большинство пользователей российского Интернета, ситуация вряд ли хоть в чем-то дотягивает до общемировой. Хотя по своему экономическому уровню и доходам населения Москва вроде бы вполне способна составить конкуренцию отдельным странам цивилизованного мира и часто признается в различных рейтингах одним из самых дорогих городов планеты.

Но в этом смысле москвичам гордиться нечем: ситуация с широкополосным доступом в столице разительно отличается от той, что сложилась даже в таких странах, как Эстония, Польша, Венгрия или Словения. В Эстонии, например, на один с небольшим миллион жителей — 40 тыс. ADSL-каналов, в Польше и Венгрии насчитывается по несколько сотен тысяч таких каналов, а в десятимиллионной Москве даже после радикальных инициатив компании «МТУ-Интел» количество ADSL-каналов едва перевалило за 30 тыс.

Что уж тут говорить о таких развитых странах, как Южная Корея, где число пользователей Интернета превышает 20 млн., причем почти половина из них охвачена высокоскоростными подключениями: Ethernet — 300 тыс., CATV — 1 млн., ADSL — свыше 2 млн., VDSL — около 4 млн.

Сегодня в США осталось не более 15% частных и не более 10% корпоративных пользователей коммутируемого доступа (Dial-Up). У нас же наиболее распространенным способом доступа в Интернет по-прежнему остается Dial-Up, и даже в Москве им пользуются свыше 80% частных абонентов и более 40% корпоративных.

При этом, по прогнозам большинства аналитических агентств, в России до 2007 года доля Dial-Up в общем количестве подключений к Интернету все еще останется доминирующей, причем с 95% показателем. И даже в корпоративном сегменте, хотя соотношение коммутируемых соединений и широкополосного доступа будет приблизительно равно, сохранится преобладание первых.

Таким образом, общее количество широкополосных подключений по всем технологиям, которые можно себе представить: и DSL, и кабельное телевидение, и Ethernet, и радиодоступ, — по самым оптимистичным прогнозам, к 2007 году не превысит 5%.

Как же будут делиться эти 5%? Что будет преобладать — Ethernet, DSL или кабельные сети? Подавляющее большинство аналитиков, прогнозируя ситуацию до 2007 года, говорят, что большая часть широкополосных подключений не только в Москве, но и по всей России будет строиться именно на базе ADSL. Все остальные технологии не смогут конкурировать с ADSL и в совокупности дадут минимальное количество подключений.

Понятно, что на основе этого прогноза будут определять свою дальнейшую деятельность бизнесмены и инвесторы. Дело в том, что инфраструктура для ADSL-соединения не требует значительных капиталовложений — медная пара как физическая основа для последней мили лежит в городах уже более пятидесяти лет. Проблема здесь только в организации этого бизнеса и в доступе к медным линиям и кабельному ресурсу. Как известно, более половины всех телефонных линий в России монопольно принадлежит «Связьинвесту», который не торопится привлекать сторонних провайдеров, снижать тарифы и внедрять новые услуги для увеличения количества абонентов. Таким образом, все зависит от того, насколько владельцы этой инфраструктуры будут информированы о необходимости развития широкополосного доступа в Интернет и в какой степени альтернативным провайдерам удастся получить доступ к телефонным линиям. В московском регионе эта проблема решена созданием единого оператора цифровой фиксированной связи — компании «Комстар — Объединенные Телесистемы», которая появилась в результате объединения трех крупнейших операторов — «МТУ-Информ», «Комстар» и «Телмос». Интернет-провайдер «МТУ-Интел» с принадлежащей ему компанией «Голден Лайн» стал дочерней компанией объединенного оператора, а одним из стратегических партнеров объединенной компании является ОАО «Московская городская телефонная сеть».

Конечно, если бы это осуществлялось в рамках какой-нибудь президентской программы, как, например, в США, то процесс, безусловно, сдвинулся бы с мертвой точки. Ведь технология ADSL особенно хороша тем, что позволяет эффективно использовать существующий кабельный ресурс, который затем можно хорошо смасштабировать.

Сегодня важнее всего продемонстрировать пользователям преимущества постоянного Интернет-соединения и оторвать их от Dial-Up. А потом на конкурентной основе можно будет развивать и другие методы широкополосного доступа.

Что касается цен на услуги, то и здесь ADSL находится в привилегированном положении по сравнению с другими методами доступа, поскольку прибыль ADSL-провайдеров напрямую зависит от количества абонентов, а не от компактности их нахождения.

Так, например, если Ethernet-сети снизят тарифы в два раза, то основной проблемой у них будет не то, насколько это увеличит их абонентскую базу, а способность оплатить развитие сети, которое потребуется для подключения всех желающих. Уже сегодня желающих больше, чем физически могут подключить многие домовые сети.

То же самое справедливо и для кабельных сетей. Снизить стоимость подключения одного абонента к Интернету по такой сети можно только после того, как будет построена кабельная инфраструктура, а это требует колоссальных инвестиций. Впрочем, построение любой инфраструктуры с нуля стоит очень больших денег.

В будущем, конечно, возможно появление крупных операторов, которые смогут построить и Ethetnet-сети, и кабельные коммуникации. Можно даже предположить, что это произойдет довольно скоро, но не раньше, чем пользователи осознают преимущества постоянного Интернет-доступа.

Каждая из перечисленных технологий имеет как свои достоинства, так и недостатки. Говорить о том, что какая-то из них абсолютно превосходит все прочие, нельзя. Ethernet по IP — это универсальный транспорт, тогда как коаксиал сетей кабельного телевидения — более естественная среда для видеоприложений, но начинать развитие широкополосных сетей для скорейшего прочувствования пользователями их возможностей разумнее все же с DSL-технологий.

Следует также отметить, что немаловажную роль в расширении Интернет-доступа будет играть доступность и простота оплаты услуг. Опыт развитых стран, таких как США, Канада или Южная Корея, показывает преимущества неограниченного (безлимитного) доступа в Интернет. В Германии, например, Deutsche Telekom с июля 1999-го по сентябрь 2000 года пытался развивать ADSL без безлимитных тарифов (то есть только по оплате трафика), однако за целый год там не смогли наскрести и 100 тыс. абонентов, а когда осенью 2000 года они наконец сдались и ввели тарифы с неограниченным трафиком, то ежегодный приток абонентов превысил 1 млн. ADSL-каналов. Сегодня в Германии 4,5 млн. ADSL-линий, и она лидирует в Европе по этому виду широкополосного доступа.

Недавно примеру Германии последовала московская компания «МТУ-Интел», которая эффектно снизила цены на свой ADSL-доступ в Интернет, чем буквально обвалила рынок. В рамках проекта «Стрим» (http://www.stream.ru/) появился тариф «Стрим Нео+» (неограниченный по времени и трафику доступ за 20 долл. в месяц), и реакция пользователей не заставила себя ждать — практически на следующий день выстроились очереди в офисах «МТУ-Интел».

Кстати, по прогнозам аналитиков, хотя в абсолютном выражении количество широкополосных подключений в Москве и Санкт-Петербурге к 2007-2008 годам будет по-прежнему больше, чем совокупное количество подключений по всем остальным городам, но динамика развития регионов опередит столичную. Уже сейчас в ряде крупных городов количество подключений возрастает гораздо более высокими темпами, чем в обеих столицах. По всей России крупные операторы активно строят сети передачи данных на основе технологии DPT/RPR и MPLS, устанавливают на АТС концентраторы абонентского доступа DSL и оперативно подключают пользователей.

Кроме того, если в прежние годы мы сетовали на свою бедность и оправдывали отсутствие выхода в Интернет нехваткой компьютеров, то теперь их стало вполне достаточно — более десятка миллионов, и каждый год население приобретает еще свыше 2 млн. ПК. Между тем не секрет, что в странах Юго-Восточной Азии большой процент подключенных к Интернету составляют люди, не имеющие домашнего компьютера, а использующие для доступа в Сеть простое устройство — Set Top Box, которое наряду с доступом в Интернет предоставляет возможность пользоваться разнообразными дополнительными сервисами.

и USB-интерфейсами. Эта тайваньская «мыльница» SpeadStream 5667 от компании Efficient Networks по габаритам напоминает обыкновенный аналоговый модем, а по дизайну — младшие модели Cisco Systems

Технология xDSL

Действительности хDSL представляет собой семейство технологий, способных значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети за счет современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. Таким образом, DSL уживается на одной линии с обычной аналоговой и даже цифровой (ISDN) телефонной аппаратурой.

В обобщенной аббревиатуре для технологий xDSL значок «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию (Digital Subscriber Line). Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те, что доступны даже лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Более того, многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре.

Существуют следующие DSL-технологии:

• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия) позволяет передавать данные пользователю со скоростью до 8,192 Мбит/с, а от пользователя — до 768 Кбит/с. ADSL является наиболее популярной технологией семейства xDSL. Поскольку эта технология была разработана для использования индивидуальными пользователями или в небольших офисах, то наряду с организацией высокоскоростной передачи данных она сохраняет аналоговую телефонную связь по данной абонентской линии;
• ADSL G.lite — вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю и со скоростью до 384 Кбит/с от пользователя к сети, так и симметричный режим передачи со скоростью до 384 Кбит/с в обоих направлениях передачи. Это версия ADSL с более низкой скоростью передачи, так как она не имеет разделительного фильтра-сплитера (Splitter) на стороне абонента, что приводит к уменьшению пропускной способности линии ADSL G.Lite вследствие повышения уровня помех;
• DDSL (DDS Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия DDS) — вариант широкополосной DSL, обеспечивающий доступ по технологии Frame Relay со скоростью передачи данных от 9,6 до 768 Кбит/с;
• IDSL (цифровая абонентская линия ISDN) — недорогая испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с;
• HDSL (High Speed Digital Subscriber Line) — высокоскоростная цифровая абонентская линия с более высокой скоростью передачи, что позволяет организовать передачу со скоростью выше 1,5 Мбит/с (стандарт США Т1) или выше 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях, как правило, по двум медным парам;
• SDSL (Simple Digital Subscriber Line — симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной медной паре) — известны две модификации этого оборудования: MSDSL (многоскоростная SDSL) и HDSL2, имеющие встроенный механизм адаптации скорости передачи к параметрам физической линии;
• VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) — обеспечивает скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/с.

Все эти технологии предоставляют высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии, но предназначены для достижения различных целей и для удовлетворения разных потребностей рынка. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой не более чем теоретические модели, а третьи стали уже широко используемыми стандартами. Основным отличием данных технологий друг от друга являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.

Инсталляция DSL

ля инсталляции DSL необходимы доступ к кабельной телефонной сети и установка DSL-модемов. Для использования полосы более высоких частот, чем спектр речевого сигнала, оборудование xDSL должно быть установлено на обоих концах линии (один модем устанавливается у абонента, а другой — на телефонной станции), а сама линия должна обеспечивать физическую возможность передачи сигнала в необходимой полосе частот.

Это означает обязательное удаление с линии всевозможных устройств, ограничивающих полосу пропускания, и устранение нарушений при прокладывании телефонной проводки. В первую очередь телефонная линия не должна быть спаренной и на ней не должно быть установлено никакого специального оборудования типа аппаратуры для уплотнения телефонных каналов, блокираторов, устройств защиты от прослушивания, устройств охранной сигнализации и т.п.

Кроме того, в телефонных кабелях иногда встречается так называемые распарка (перепутанные между различными парами жилы), которая делает невозможным использование xDSL, оставаясь почти незаметной для обычной аналоговой телефонии. Еще одной, хотя и довольно редкой, причиной сильных затуханий на высоких частотах могут быть оставшиеся на линиях пупиновские катушки, которые прежде использовались для выравнивания частотных характеристик линии в области звуковых частот. И наконец, необходимо ограничение числа и протяженности параллельных отводов от абонентского кабеля.

Помимо этого может потребоваться изменение существующей трассы проводки для ее удаления от источников наводок (силовой проводки, ламп дневного света, диммеров и т.п.). Лучшие результаты, конечно, достигаются в том случае, когда проводка от ввода в здание до модема выполнена отдельным сетевым кабелем UTP-5 (витой парой), а не привычным плоским проводом (ТРП, то есть «лапшой»).

Модем автоматически анализирует линию и настраивает соединение за считанные секунды. Данный процесс не прекращается и во время соединения, так как модем компенсирует происходящие в линии изменения (например, связанные с изменением температуры). Современные DSL-модемы используют усовершенствованные алгоритмы цифровой обработки сигнала и осуществляют автоматическую коррекцию приема/передачи, устраняя искажения, вносимые линией. На скорость передачи данных оказывает влияние и длина линии, которая зависит от сечения жил кабеля, типа изоляции и общего уровня присутствующих в линии помех.

Абонентские линии местных телефонных сетей, как правило, работают уже многие десятки лет. Поэтому обязательной является предварительная оценка возможности работы этих линий на высоких частотах, соответствующих рабочим скоростям линий xDSL. Данный вид работ обычно выполняется после того, как оператор получит заказ на предоставление услуги. Цель — определение пропускной способности и устойчивости работы канала. Проверку телефонной линии на возможность подключения DSL-модема (то есть на техническую возможность использования DSL-технологий) должны выполнять квалифицированные специалисты. От абонента требуется только показать, где проходит телефонная проводка, и отключить от сети все телефонные аппараты. В условиях массового внедрения технологий xDSL необходимы автоматизированные методы контроля пригодности существующих абонентских линий для высокоскоростного доступа к услугам сети, однако весомой поддержкой при решении этой проблемы является наличие во многих модемах xDSL встроенных функций диагностики параметров используемых абонентских линий (таких как затухание сигнала, коэффициент ошибок, запас по шумам и т.д.). Для ADSL может использоваться тестер, имеющий встроенный эмулятор модема, тогда как в случае других технологий без установки оборудования не обойтись. Иногда в результате измерений обнаруживается, что хотя телефонная линия пользователя и может быть использована для DSL-технологий, но не позволяет реализовать всю доступную для этих технологий полосу пропускания.

Частотный разделитель (Splitter), предназначенный для разделения низкочастотного сигнала обычной телефонной связи (спектра голосовых сигналов) и высокочастотного цифрового сигнала ADSL

Кроме того, в отличие, например, от традиционного коммутируемого доступа, процедура подключения DSL-канала включает дополнительный этап, связанный с подготовкой линии пользователя на АТС (ее должны переключить на цифровое оборудование). Дальнейшая настройка линии производится абонентом самостоятельно или при помощи специалистов провайдера.

Итак, процедура подключения «классического» ADSL проходит в два этапа. Сначала к абоненту выезжает технический специалист, производящий измерение параметров телефонной линии и определяющий техническую возможность использования на ней ADSL-технологии (бесплатно). Затем, в случае положительного результата, после проведения необходимых работ на АТС (отдельная строка оплаты) пользователь покупает комплект оборудования — ADSL-модем, а если необходимо, то и сплитер. После этого можно настроить оборудование самостоятельно или оплатить визит инженера, который установит и настроит модем, а также проверит на нем работоспособность канала. И наконец, после подписания акта приемки абонент может сполна насладиться высокоскоростной «выделенкой».

Что касается выбора ADSL-модема, то лучше воспользоваться советами провайдера или купить необходимые устройства непосредственно у него. Сплитер представляет собой пассивное устройство, не требующее питания, и используется для коммутации ADSL-модема и обычного телефона для того, чтобы обычная телефонная связь могла осуществляться по стандартной общепринятой схеме. Он представляет собой фильтр низких частот, который предназначен для разделения низкочастотного сигнала обычной телефонной связи (спектр голосовых сигналов) и высокочастотного сигнала ADSL. Фактически сплитер осуществляет разделение спектра сигнала, поступающего по линии DSL, что позволяет передавать по одной линии и компьютерные цифровые сигналы, и аналоговые сигналы телефонной связи (то есть человеческий голос). Спектр частот ADSL обычно начинается с частоты 25 кГц, поэтому полоса частот от 4 до 25 кГц используется сплитером в качестве переходной. Таким образом, сплитер позволяет подключить к одной линии и компьютер, и телефонное оборудование. Конструктивно сплитер представляет собой блок, имеющий три гнезда: одно — для подключения модема ADSL, другое — для подключения телефонного оборудования, а третье — для подключения к линии АDSL.

В некоторых случаях сплитер устанавливается на телефонной линии по обеим сторонам (как на стороне абонента, так и на стороне телефонной станции), но в ADSL G.Lite сплитер устанавливается только на телефонной станции, что позволяет обойтись без услуг технического персонала при установке ADSL-модема в помещении пользователя: модем можно подключить в любую телефонную розетку. Правда, в последнем случае в телефонные розетки все равно лучше поставить микрофильтры, удаляющие высокочастотные помехи.

Как работает ADSL

з вышеизложенного следует, что, имея ADSL-модем, вы можете одновременно говорить по телефону или передавать факс и находиться в Интернете. Помимо очень высокой скорости передачи данных ADSL-модемы имеют еще одно важное преимущество по сравнению с аналоговыми. В отличие от аналоговых модемов, для нормальной работы которых требуется набор номера модема адресата, линия ADSL подключена постоянно, поскольку при отсутствии информации она не занимает ресурсы сети (то есть работает в режиме Always On). Это означает отсутствие необходимости ввода специального пароля, отсутствие сигнала занятости, отсутствие необходимости ожидания соединения и т.п. К тому же по сравнению с домовыми сетями и кабельным телевидением ADSL-соединение, как правило, индивидуально, а скорость передачи данных не снижается из-за конкуренции между пользователями по использованию каналов данных. А что касается простоты инсталляции на стороне абонента, то здесь ADSL может поспорить и с Dial-Up. ADSL-модем (внутренний или внешний), по виду похожий на аналоговый, просто вставляется в телефонную розетку, затем настраивается доступ в Интернет — и всё работает. И не нужно сверлить стены, тянуть кабели, заводить их под плинтусы и портить красоту свежеотремонтированной квартиры.

При работе ADSL полоса пропускания телефонной линии разделяется на два частотных диапазона. Полоса частот ниже 4 кГц используется для обычной (голосовой) телефонной связи, а вся доступная полоса частот выше указанной частоты служит для передачи данных. Это позволяет одновременно использовать телефонную линию как для телефонных разговоров, так и для передачи данных. Цифровая линия в этом случае называется асимметричной, поскольку для приема данных выделяется более широкая полоса частот, чем для их передачи. Скорость передачи данных по направлению к пользователю может варьироваться в пределах с 128 до 8,192 Мбит/с (индустриальным стандартом является 1,5 Мбит/с), а скорость передачи данных по направлению от пользователя — от 16 до 768 Кбит/с. Скорость зависит от многих факторов — от качества телефонного кабеля, АТС пользователя, соответствующего оборудования и тарифного плана провайдера. Так, например, популярный сегодня тариф «Стрим Нео» компании «МТУ-Интел» (http://www.stream.ru) обеспечивает скорость передачи данных в направлении к пользователю до 160 Кбит/с, а скорость передачи данных по направлению от пользователя — до 128 Кбит/с. Подобная асимметрия на самом деле довольно удобна, поскольку большинство пользователей Интернета получают из Сети значительно больший объем данных, нежели передают сами, и объясняется это тем, что сигнал от пользователя в Сеть передается на более низких частотах, чем сигнал от Сети к пользователю.

xDSL -технологии

Проблемы при использовании телефонных каналов («классических» телефонных линий) для доступа в Internet :

Низкая пропускная способность,

Большая нагрузка на телефонные станции (средняя продолжительность

телефонного разговора – 3-5 мин., средняя продолжительность модемной связи

– 20 мин., а каждый пятый сеанс – более часа).

DSL – Digital Subscribe Line (цифровая абонентская линия).

xDSL – семейство технологий абонентского доступа типа «точка-точка», позволяющее предоставлять услуги передачи данных, голоса и видео по обычным телефоннымпроводам между оборудованием поставщика услуг сетевого доступа NAP (Network Access Provider ) и узлом потребителя; реализует технологии физического уровня и предоставляет высокоскоростную среду для применения протоколов более высоких уровней и организации разнообразных сервисов (доступ к Internet и Intranet с применением протокола IP , передача видео и др.).

Возможности xDSL :

Повышение в десятки раз скорости передачи трафика по обычному

телефонному проводу,

Низкозатратный способ разгрузки коммутаторов телефонных станций от

Организации различных сервисов на единой платформе.

Идея:

Эффективное использование максимально-возможной полосы частот

физической линии путем применения методов модуляции 2 B 1 Q , CAP , DMT .

Примеры :

1. DSL . Скорость до 160 кбит/с, 2 B 1 Q , L max =7,5 км при d =0,5 мм.

2. HDSL (High-bit-rate DSL). Скорость 768/1024 кбит/с по одной паре и 1536/2048 кбит/с по двум-трем парам кабеля без подбора параметров и симметрирования.

3. SDSL (Single Pair DSL). Скорость 2048 кбит/с по одной паре проводов, L max =3-4 км при d =0,4-0,5 мм.

4. MSDSL (Multirate Symmetrical DSL ). Возможна коррекция скорости передачи от расстояния (6,4 км при 768 кбит/с).

5. ADSL (Asymmetric DSL). До 8 Мбит/с в одном направлении и до 1 Мбит/с в другом. Реализация: с частотным разделением ( FDM – Frequency Division Multiplexing ) и эхо-подавлением.

6. RADSL (Rate Adaptive DSL ). Скорость передачи может изменяться в зависимости от качества линии.

7. SHDSL . Скорость передачи данных до 2,3-4,6 Мбит/с.

8. VDSL . Скорость передачи данных до 15 Мбит/с.

Большинство технологий xDSL являются фирменными. Разработчики руководствуются требованиями стандарта ANSI T 1.413, в котором указаны рекомендуемые шумовые и частотные характеристики оборудования, но не определен метод кодирования данных. При покупке услуги xDSL абонент получает маршрутизатор или модем xDSL , совместимый с оборудованием поставщика услуг.

G . Lite . Стандарт ITU - T . Предназначен для стандартизации параметров передачи, что позволяет пользователям выбирать на рынке совместимые между собой средства xDSL . Иногда называют Universal ADSL (UDSL ) или ADSL Lite .

Для L до 3,5 км скорость 1,5 Мбит/с в направлении к абоненту и 384 кбит/с – в обратном направлении. Для L до 5,5 км - 640 кбит/с в направлении к абоненту и 196 кбит/с – в обратном направлении.

В большинстве технологий xDSL пользователь получает возможность по одной абонентской (телефонной) линии передавать поток данных и осуществлять речевую связь. Для этого на концах абонентской линии устанавливается частотный разделитель (сплиттер). Технология G . Lite является бесплиттерной, разделение речевого трафика и трафика данных выполняется непосредственно в модеме.

Установление соединения между DSL -модемами осуществляется согласно стандарту ITU - T G .994.1. Большинство устройств DSL обеспечивают автоматическое согласование параметров соединения, поддерживают функции сетевого управления и управления режимами питания. Для адаптации устройств DSL к резким изменениям, происходящим на линии связи, в них реализована функция быстрой перенастройки ( fast retrain ). В ходе согласования устройства могут обмениваться идентификаторами фирм-производителей и нестандартной информацией, используемой для реализации фирменных функций.

Поскольку линия xDSL заканчивается на телефонной станции, она всегда активна. И чтобы получить доступ в Internet , пользователю не нужно устанавливать коммутируемое соединение.

Технология ADSL

ADSL - одна из самых популярных сегодня технологий xDSL . Число установленных в мире портов ADSL приближается к 100 млн. Подавляющее большинство этих портов используется частными пользователями в жилых домах для подключения к Интернету, что связано с асимметричным характером передачи данных.

Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) превращает стандартные абонентские аналоговые телефонные линии в канал высокоскоростного цифрового доступа, позволяя передавать информацию в сторону абонента со скоростью до 8 Мбит/с и в обратном направлении - до 1 Мбит/с. Одним из основных преимуществ ADSL является то, что она использует повсеместно применяемую витую пару медных проводов (телефонные линии от АТС к абонентам) с сохранением возможности ведения телефонных разговоров по этой же линии. А это значит, что со стороны провайдера не требуется затрат на прокладку дополнительных линий связи.

Технология ADSL разрабатывалась в начале 90-х годов, а в 1993 году появилась в американских телефонных сетях. Однако широкое распространение в мире данная технология получила лишь в 1998 году. Компания "Вэб Плас" первой начала широкомасштабную программу по предоставлению услуги ADSL в России.

Асимметричный цифровой канал

Технология ADSL была разработана для предоставления услуг, требующих асимметричной передачи данных, например, видео по запросу. В этом случае большой поток данных передается в сторону пользователя (загрузка видео), в то время как в сторону сети от пользователя поток данных почти всегда невелик. На узле доступа (обычно это площадка провайдера услуг, расположенная в помещении АТС) устанавливается мультиплексор ADSL -доступа - DSLAM , функцией которого и является обеспечение взаимодействия с сетью. Голосовые каналы поступают непосредственно на АТС. Одновременная передача голоса и данных по одной телефонной линии достигается путем разделения полосы частот на потоки: полоса до 4 кГц используется для сохранения традиционной телефонной связи, в то время как сигналы передачи данных лежат в диапазоне от 4 кГц до 1 МГц.

Высокоскоростной поток в свою очередь разделяется на множество потоков, при этом диапазон от 30 до 138 кГц предназначается для передачи данных от абонента (восходящий поток) с максимально возможной скоростью 640 Кбит/с. Весь верхний диапазон частот, как правило от 150 кГц до 1,1 МГц, предназначен для нисходящего потока, и здесь пропускная способность в зависимости от расстояния и состояния линии может достигать 8 Мбит/с. Передача потоков данных наиболее часто выполняется методом дискретной мультичастотной модуляции (DMT ).

Иногда для создания потоков данных применяют метод эхо-компенсации, при котором диапазоны высокоскоростного и служебного потоков перекрываются. В этом случае разделение потоков выполняется с помощью дифференциальной системы модема и используется в дифференциальных модемах с поддержкой протоколов V.32 и V.34, а их передача осуществляется также методом DMT , принятым в качестве основного стандарта для линейного кодирования ADSL -каналов.

В 1999 году ITU (International Telecommunication Union) принял первый стандарт из многочисленного на сегодняшний день семейства ADSL , известный как G.992.1 (G.dmt), согласно которому для разделения голоса и данных на каждом конце ADSL -линии устанавливаются специальные фильтры - сплиттеры.

Сплиттер представляет собой небольшой блок, к одному из входов которого подсоединяется телефонная пара от АТС, а к двум другим - ADSL -модем и телефон. Сплиттер может быть как самостоятельным устройством, так и встроенным в ADSL -модем. Модем подключается к компьютеру пользователя через интерфейс Ethernet 10/100 BaseT или через USB-порт (в зависимости от типа ADSL -модема). Таким образом, низкочастотные (голосовые) сигналы подаются на коммутационное оборудование АТС (на стороне провайдера) и на телефонный аппарат абонента, а высокочастотные сигналы (данные) - на DSLAM (на стороне провайдера) и ADSL-модем абонента.

Основные преимущества ис­пользования ADSL -технологии:

■ эксплуатация уже существующей телефонной линии связи;

■ высокоскоростная линия передачи данных, а следовательно, возможность доступа к новым сервисам - видео по запросу, сетевые игры, видеонаблюдение и видео­конференции, дистанционное обучение и т. п.;

■ возможность одновременной работы в Интернете и разговоров по телефону;

■ невысокая стоимость пользовательского оборудования, возможность выбора интерфейса для подключения к компьютеру (Ethernet, USB, PCI-карта).

Скорость передачи данных от провайдера к абоненту зависит от ряда факторов, среди которых - длина абонентской линии, диаметр медной проволоки и сопротивление изоляции кабеля, наличие мостов-ответвителей, величина перекрестных наводок, количество скруток и т. п.

Технологии ADSL2 и ADSL2+

Целью разработки стандартов ADSL2 (G.992.3, G.992.4) и ADSL2+ (G.992.5) было достижение большей пропускной способности линий при передаче данных на значительные расстояния при наличии узкополосных помех. Среди их главных преимуществ - увеличение скорости передачи данных в сторону абонента до 12 Мбит/с - ADSL2 , и 24 Мбит/с - ADSL2+ , с возможностью ее адаптации к качеству канала связи, диагностика состояния канала и возможность передачи данных на большие расстояния. Это осуществляется, в частности, за счет улучшенных схемы модуляции и алгоритма обработки сигнала, уменьшения служебных данных в пакете, более эффективного кодирования.

В ADSL2 /ADSL2+ реализуется четырехмерное 16-уровневое решетчатое кодирование (trellis coding) и однобитная квадратурная амплитудная модуляция. Это и обеспечивает более высокие скорости передачи данных на линиях длиной до 3 км с низким значением величины отношения сигнал/шум. В отличие от ADSL , предусматривающего фиксированный объем служебной информации в пакете, который занимает полосу 32 Кбит/с, в ADSL2 длина служебного поля может задаваться программно, что позволяет регулировать размер непроизводительных расходов в интервале от 4 до 32 Кбит/с, освобождая таким образом пользователю для передачи полезных данных дополнительно до 28 Кбит/с. В результате на линиях с высоким качеством пропускная способность достигает значения 12 Мбит/с в нисходящем и 1 Мбит/с в восходящем потоках. На линиях длиннее 3,5 км ADSL2 позволяет передавать при той же скорости на 200 м дальше, чем ADSL , а на равных расстояниях - на 50 Кбит/с быстрее.

Преимущества и возможности

Улучшенные параметры скорости и дальности передачи

Диагностика и автоматическая регулировка

Расширенные возможности управления питанием

Быстрый запуск

Полностью цифровой режим

Улучшенные возможности взаимодействия оборудования

В ADSL2 и ADSL2+ применяется улучшенная модуляция, обеспечивающая уменьшение количества служебной информации в заголовках кадров (framing overhead), более высокий выигрыш от кодирования, а также предоставляющая усовершенствованные механизмы инициализации и алгоритмы обработки сигналов.

Технология ADSL2 позволяет увеличить скорость передачи данных в направлении к пользователю до 12 Mбит/с, по сравнению с приблизительно 8 Mбит/с в случае ADSL .

Технология ADSL2+ позволяет в два раза увеличить максимальную частоту, используемую для передачи данных в направлении к пользователю - 2,2 МГц вместо 1,1 МГц и обеспечить максимальную скорость передачи в нисходящем направлении до 25 Mбит/с на телефонных линиях длиной до 1500 м.

Технология ADSL2+ имеет ряд новых функций и преимуществ по сравнению с ADSL : увеличение дальности действия и скорости передачи, диагностика линии, управление мощностью передачи, быстрое установление соединений и улучшенное взаимодействие.

На устойчивость связи и производительность ADSL -каналов значительно влияют перекрестные наводки. Они вызваны тем, что телефонные пары, как правило, собираются в жгуты, содержащие по 25 и более пар, и близлежащие xDSL -линии создают друг другу электромагнитные помехи. Кроме того, на качество связи влияют АМ-радиоволны, температурные скачки, вода.

Функции мониторинга предоставляют в масштабе реального времени информацию о качестве линии и шуме на обоих концах линии. Поставщики услуг могут использовать эти данные для мониторинга качества ADSL -соединения и предотвращения ухудшений обслуживания. Кроме того, с помощью этих данных поставщики могут определить, можно ли конкретному пользователю предоставить услуги с более высокой скоростью передачи. SELT (тестирование линии без подключения удаленного конца) и DELT (тестирование линии с подключением удаленного конца) предоставляют возможность определить перед эксплуатацией длину линии, наличие короткозамкнутых и разомкнутых цепей, сечение проводов и предполагаемую пропускную способность. В случае изменения условий в канале используется новая возможность, которая называется плавной регулировкой скорости передачи (Seamless Rate Adaptation, SRA). Если модем обнаруживает ухудшение состояния линии вследствие, например, сильных электромагнитных помех, то он изменяет скорость передачи данных без прерывания операций и ошибок передачи. Механизм SRA основан на разделении уровней модуляции сигнала и формирования пакета, что позволяет варьировать скорость передачи без модификации параметров в заголовке пакета. Для этого используется сложная процедура реконфигурации системы.

Протокол SRA работает по следующему алгоритму:

■ приемник отслеживает соотношение сигнал/шум в канале и определяет, что скорость передачи данных необходимо изменить;

■ приемник посылает передатчику сообщение, которое инициирует изменение;

■ передатчик посылает в ответ сигнал Sync Flag, который используется как маркер для определения точного времени, когда новые параметры передачи вступят в силу;

■ сигнал Sync Flag обрабатывается приемником, и оба переходят на новый режим передачи данных.

Наличие двух режимов управления питанием позволяет сократить расход энергии, одновременно поддерживая функцию постоянного подключения ADSL для пользователей. Режим питания L2 предназначен для режима низкой скорости передачи, который не требует наличия полного ширины полосы пропускания, а режим питания L3 предназначен для режима ожидания или "спящего" режима. Эта функция позволяет сократить расход энергии более чем на 50 % для каждой линии.

Режим быстрого запуска сокращает время инициализации с 10 с до 3 с.

Имеется возможность использовать "телефонную" полосу частот под передачу данных. При этом скорость передачи данных в восходящем направлении (от пользователя) увеличивается на 256 кбит/с.

Новые процедуры инициализации модема позволяют решить проблемы совместимости оборудования и обеспечивают лучшие эксплуатационные характеристики, когда соединяются ADSL -модемы различных производителей.

Производство оборудования, поддерживающего новые стандарты, налажено многими компаниями: Cisco Systems, Alcatel, Ericsson, Paradyne, ZyXEL, D-Link.Компания ECI Telecom предлагает для операторов мультисервисную платформу абонентского доступа Hi-FOCuS4, которая поддерживает все три вида вышеуказанных стандартов ADSL/2/2+.

Высокоскоростной доступ в Интернет по выделенным каналам, используя технологии xDSL - самое современное и экономичное решение. Легкость эксплуатации и отсутствие проблем с дозвоном и использованием медленных телефонных линий, удачно сочетается с невысокой стоимостью их использования.

DSL (Digital Subscriber Line ) – это технология, позволяющая организовать высокоскоростной доступ в Интернет на обычном телефонном номере (обычной телефонной линии). При этом телефонная линия остается свободной.

Преимущества xDSL:

Постоянный доступ

Главное отличие постоянного доступа с использованием технологии xDSL от коммутируемого доступа заключается в том, что ваш компьютер подключен к Интернету постоянно. Следовательно, чтобы посмотреть электронную почту или заглянуть на какой-либо сайт, Вам не нужно дозваниваться до модемного пула провайдера. Включаете компьютер, открываете браузер - и Вы в сети Интернет!

Свободный телефон

При работе в Интернете посредством коммутируемого доступа ваш телефон всегда занят. И, наоборот, если по телефону кто-то разговаривает, вы не сможете выйти в сеть Интернет. При использовании DSL телефон остается свободным. Вы можете одновременно работать в Интернете и разговаривать по телефону.

Высокая скорость передачи данных

xDSL относится к классу широкополосных (broadband) технологий. Она обеспечивает скорость передачи данных в направлении к абоненту – ADSL до 7,5 Мбит/с и SDSL до 2 Мбит/с по входящему каналу, в направлении от абонента – ADSL до 1 Мбит/с и SDSL до 2 Мбит/с по исходящему каналу. Высокая скорость позволяет комфортно работать с Web-сайтами, быстро перекачивать большие файлы и документы, работать с мультимедиа, полноценно использовать интерактивные приложения.

хDSL – что это?

"Медный провод", приходящий в вашу квартиру, подключен к телефонной станции, которая настроена на прием сигнала шириной 4 кГц, вполне достаточной для передачи голоса. Обычный модем просто подстраивается под возможности телефонной сети, а потому имеет скорость, ограниченную 56 Кбит/с. Однако, технические возможности самой "медной пары" гораздо выше, ее пропускная способность приближается к 1 МГц, и поэтому через нее можно "гонять" данные на мегабитных скоростях.

Чтобы сделать цифровую высокоскоростную линию, к окончаниям "медной пары" подключаются специальные цифровые устройства (сплиттеры или микрофильтры) – один на АТС, другой в квартире абонента – которые обеспечивают одновременную работу в линии телефона и Интернет.

Один выход станционного сплиттера подключен с АТС, а другой к мультиплексору (DSLAM), связанному с сетью Интернет.

Абонентский сплиттер устанавливается в квартиру, от него идут два провода – один к ADSL-модему, а другой ко всем телефонным розеткам.

Вся полоса пропускания "медной пары" с помощью сплиттера (микрофильтра) делится на два диапазона: низкочастотный для телефонной связи и высокочастотный для передачи данных.

Высокочастотный диапазон разбивается на 247 отдельных каналов, каждый с пропускной способностью 4 кГц. Если отвлечься от технических деталей, то это можно представить себе так, как будто между абонентом и зданием АТС проложено 247 независимых телефонных линий. Часть из них служит для приема входящего потока (от сети Интернет к абоненту), часть – для исходящего потока. Система управления построена так, что все время идет мониторинг состояния каждого канала, и информация направляется в те из них, которые обладают наилучшими характеристиками.

Перспективы

xDSL – практически единственная технология, которой "по плечу" сделать широкополосный доступ в Интернет по настоящему массовой услугой. В сочетании с невысокой ценой и простотой установки, она вскоре позволит сделать постоянный доступ в Интернет столь же популярным, каким сегодня является коммутируемый доступ.

Требования к телефонной линии

• Телефонная линия должна обслуживаться ООО «Интермедиа»;
• Телефонная линия не должна быть спаренной.

На телефонной линии не должно быть установлено какого-либо специального оборудования, а именно: аппаратуры уплотнения телефонных каналов, блокираторов, устройств защиты от прослушивания, устройств охранной сигнализации и т.п., а также более двух параллельных оконечных устройств телефонной сети (телефонов, факсов и пр.). В противном случае возможность подключения и стоимость оговариваются дополнительно.