При таком сценарии пропускная способность линий DSL ограничена и достаточна, как правило, только для высокоскоростного доступа в Internet, но современный пользователь хочет иметь в своем распоряжении еще и телевидение высокой четкости HDTV, интерактивные игры, одноранговые соединения и многое другое, что обычно называют пакетом услуг Triple Play. Это обуславливает необходимость трансформации существующего доступа по DSL.

Стратегической целью этих изменений является полная замена медной инфраструктуры сети доступа на оптическую. Однако прямой переход к полностью оптической сети доступа невозможен в первую очередь по экономическим соображениям. Кроме того, его постепенность обусловлена необходимостью более полного использования прежних инвестиций. При многообразии имеющихся возможностей, включая многочисленные варианты комбинированных медно-оптических архитектур FTTx, новые технологии доступа (WiMAX, HSDPA и др.), разнообразные модификации оборудования пассивных оптических сетей PON и оборудования DSL (ADSL2plus, READSL2, VDSL2 и др.), приходится выбирать оптимальный способ решения поставленных задач.

Мы попытаемся взглянуть на эволюцию технологий DSL именно c точки зрения трансформации существующей медной сети доступа в оптическую. Последние модификации DSL — ADSL2plus и VDSL2 — позволяют получить большую пропускную способность за счёт уменьшения длины медных линий. Этот процесс полностью согласуется с решением упомянутой выше стратегической задачи замены медной сети доступа на оптическую. Иногда его называют оптиковизацией. Он может быть воплощен в жизнь множеством способов (см. Рисунок 1), но их реализация не всегда возможна, и прежде всего по финансовым соображениям.

Рисунок 1. Возможные варианты FTTx.
Все эти способы опираются на тот факт, что по сравнению с витой парой затухание оптического кабеля значительно меньше. Затухание витой пары пропорционально ее длине, поэтому по мере укорачивания кабеля скорость увеличивается. В принципе пропускная способность абонентской линии малой длины достаточна для предоставления всех существующих и будущих услуг. Именно это свойство позволяет, например, технологии VDSL2 поддерживать пропускную способность 100 Мбит/с и более. Таким образом, в основе всех способов изменения сетей доступа DSL лежит сокращение длины медной абонентской линии за счет приближения узла доступа к пользователю с помощью оптиковизации.

Один из возможных сценариев — полная замена существующей инфраструктуры абонентской телефонной сети оптическим кабелем, в связи с этим процесс получил название Fiber to the Premises (FTTP). Достигаемая пропускная способность достаточна для поддержки всех мыслимых будущих приложений, особенно в направлении от пользователя к сети (Upstream, US).

При значительных расстояниях технология FTTP позволяет добиться большей централизации оборудования и станций, тем самым способствуя сокращению эксплуатационных расходов на инфраструктуру. Другие конкурентные преимущества FTTP состоят в том, что ее внедрение соответствует общей тенденции технической эволюции среды передачи сетей связи и допускает использования уже имеющихся телефонных каналов и отводов (right of way).

Вместе с тем это самый дорогой способ, особенно в случае индивидуальной застройки, когда требуется отдельный ввод в каждый дом, а значит, большой расход кабеля и немалый объем работ по его прокладке. Трудности и затраты возрастают, если не удается воспользоваться существующими линейными сооружениями (телефонной канализацией и т.д.). Поэтому к FTTP следует прибегать только при новом строительстве (green field), поскольку стоимость медного и оптического кабелей (включая прокладку и монтаж) примерно одинаковы. При трансформации же существующей сети (brown field), особенно в районах с малой плотностью населения, реализация варианта FTTP невыгодна. В подобных условиях предпочтительнее сценарий FTTEx, который предусматривает замену первого поколения DSLAM на новое поколение этого оборудования с опорой на транспорт IР.

Целесообразность применения сценария FTTEx зависит от требуемой пропускной способности, протяженности и плотности широкополосного доступа (Broadband Penetration, BP). Последняя величина представляет собой отношение линий DSL к общему числу абонентских пар в кабеле или числа пользователей DSL конкретной сети к числу ее телефонных абонентов.

Рассмотрим эту концепцию на примере ADSL2plus, поскольку при таком варианте доступа данная технология может обеспечить максимальную пропускную способность (см. Рисунок 2). Для лучшего понимания особенностей применения сценария FTTEx необходимо разобраться, какая взаимосвязь существует между пропускной способностью, протяженностью линии и плотностью широкополосного доступа. Технология ADSL2plus выбрана в качестве объекта оценки потому, что именно она обеспечивает максимальное перекрываемое расстояние.

Из сравнения кривых 1 и 2 на Рисунке 2 следует, что максимальная пропускная способность линии DSL достигается при коротких линиях и минимальных значениях параметра BP. Достижимая пропускная способность значительно уменьшается по мере увеличения длины линии и параметра BP. Так, максимальная пропускная способность, равная 25 Мбит/с, достижима при минимальном значении параметра BP для абонентских линий протяженностью 1,5 км. При максимальном же значении BP та же пропускная способность может быть достигнута, когда длина абонентской линии составляет около 200 м, что снижает эффективность этого сценария модернизации доступа DSL.

Рисунок 2. Зависимость пропускной способности линии ADSL2plus от расстояния до местной АТС при различных сценариях доступа (1 и 2 —сценарий FTTEx/ADSL2plus при максимальном и минимальном значениях параметра BP, соответственно; 3 и 4 — сценарий FTTN/ADSL2plus при узле доступа AN на расстоянии 4,5 км от местной АТС и максимальном и минимальном значениях параметра BP, соответственно).
Теперь необходимо пояснить, как связаны значения параметра BP с параметрами линий DSL. Как известно, основными помехами в линиях DSL являются переходные помехи, мощность которых пропорциональна числу систем DSL, работающих в кабельном пучке, и следовательно, коэффициенту проникновения BP. Таким образом, минимальному и максимальному значениям коэффициента BP соответствуют минимальная и максимальная мощности помех в линиях DSL.

Поэтому наибольшая пропускная способность может быть достигнута на коротких линиях и при малых значениях BP, т.е. при малых переходных помехах. Отсюда следует, что трансформация сетей доступа DSL по сценарию FTTEx/ADSL2plus путём замены оборудования целесообразна только в сетях, где длина абонентских линий невелика, так же как и коэффициент BP.

Наконец, третий возможный сценарий оптиковизации, называемый Fiber to the Node (FTTN), представляет собой гибрид FTTP и полностью медной сети. Он основан на перемещении оборудования DSL из местной АТС ближе к пользователю. Его реализация включает размещение DSLAM нового поколения в конструктиве удалённого узла доступа.

Ключевое преимущество этого способа состоит в том, что он позволяет максимально использовать возможности технологий DSL, т.е. добиться максимальной пропускной способности линий DSL за счет уменьшения их длины. Кроме того, он может рассматриваться как первая и необходимая ступень на пути к развертыванию волокна от узла доступа (Access Node, AN) до пользователя. Архитектура FTTN предполагает сокращение длины медной АЛ, поэтому во всех случаях она будет поддерживать лучшие параметры сети доступа по сравнению со сценарием FTTEx, когда узел доступа находится на местной АТС.

В заключение вновь вернёмся к Рисунку 2. Сравнение кривых 3 и 4, которые соответствуют сценарию FTTN с кривыми 1 и 2 показывает, что при малых длинах АЛ для этого сценария достижимая пропускная способность доступа менее чувствительна к величине коэффициента BP, а следовательно, и к переходным помехам.

Игорь Иванцов — менеджер отдела «Инструменты и приборы для монтажа и обслуживания телекоммуникационных систем» компании «СвязьКомплект». С ним можно связаться по тел. (495) 3627787, по адресам: info@skomplekt.com, http://www.skomplekt.com.