Подстегиваемые растущим спросом на услуги широкополосного доступа, производители и операторы внедряют новые технологии xDSL.
|
| В среде малого и среднего бизнеса наибольшую популярность приобрела технология SHDSL, превзошедшая свою предшественницу HDSL как по функциональным, так и по стоимостным показателям, а используемая для домашних подключений асимметричная технология ADSL получила свое «второе дыхание» благодаря утверждению стандартов ADSL2 и ADSL2+. |
Как свидетельствуют аналитические компании, несмотря на затянувшийся кризис, число подписчиков на услуги широкополосного доступа в 2002 году продолжало расти. После эйфории конца прошлого десятилетия и сменившей ее череды банкротств американских операторов, которые вложили огромные средства в развертывание инфраструктуры xDSL, в этом секторе — снова оживление. К счастью, производители и организации, отвечающие за разработку и принятие стандартов, не сидели сложа руки. В результате сегодняшний облик многочисленного xDSL-семейства заметно отличается от присущего данным устройствам в конце XX века.
G.shdsl: два года спустя
Принято считать, что применительно к доступу в глобальные сети представителей среднего и малого бизнеса интересует преимущественно симметричный сервис. И действительно, при обмене информацией с партнерами по бизнесу, онлайновом обслуживании клиентов, поддержании собственного Web-сайта, организации удаленного доступа сотрудников к корпоративным ресурсам исходящий трафик не уступает по объему входящему.
При всем разнообразии симметричных технологий xDSL длительное время стандартизованной была только HDSL. К сожалению, даже это не гарантировало совместимости HDSL-оборудования разных производителей. Кроме того, технология HDSL, по сути дела представлявшая собой новую схему модуляции для передачи трафика по каналам T1, требовала применения двух витых пар, имела неэффективный алгоритм линейного кодирования и неудачную организацию частотного спектра. Последнее обстоятельство не позволяло, например, одновременно передавать по HDSL-каналу данные и голосовой трафик.
Присущие HDSL ограничения заставили американский институт ANSI и европейский ETSI начать в середине 90-х работу над стандартизацией новой симметричной разновидности xDSL. Были созданы несколько временных спецификаций, на основе которых в феврале 2001 года Международный союз электросвязи (ITU-T) принял стандарт G.921.2, более известный как G.shdsl.
При его разработке преследовались такие цели: обеспечить транспортировку первичных потоков T1/E1 по одной витой паре с максимальной скоростью 2,3 Мбит/с (технология HDSL способна максимум на 2 Мбит/с), удержать технические и функциональные характеристики (длину регенерационного участка, уровень отказоустойчивости, набор допустимых сервисов), как и требования к качеству физических линий на уровне, присущем HDSL. Немаловажным представлялось и снижение стоимости услуг на базе G.shdsl по сравнению с расценками на сервисы HDSL. А поскольку новый стандарт изначально был ориентирован на применение в мультисервисных сетях, он допускает обработку не только потоков T1/E1, но и ИКМ-трафика, пакетов IP и ATM.
Разработчики стандарта G.shdsl не только полностью удовлетворили довольно жесткие требования, но даже кое в чем превзошли их. Такого результата удалось достичь благодаря нескольким техническим нововведениям.
Во-первых, в системах G.shdsl применяется новая технология передачи сигналов OPTIS (Overlapped PAM Transmission with Interlocked Spectra). Ее основой является алгоритм 16-уровневой амплитудно-импульсной модуляции (16-PAM), позволяющий достичь большей производительности, чем на линиях HDSL, где используется куда менее эффективная схема 2B1Q.
Если сравнивать транспортировку трафика по линии G.shdsl с аналогичным процессом в однопарном канале HDSL, то окажется, что при той же дальности передачи G.shdsl обеспечивает увеличение скорости на 35-45%, а при фиксированной скорости — почти 20-процентный выигрыш в расстоянии. Для еще большего увеличения скорости предусмотрена возможность транспортировки трафика сразу по двум парам.
Во-вторых, при выборе формы спектральной плотности пришлось прибегнуть к специальным ухищрениям. В частности, при любой заданной скорости PAM-сигналу требуется меньшая полоса частот, чем трафику 2B1Q. Кроме того, сигналы нисходящего и восходящего потоков различаются по ширине и форме спектра. Так, в диапазоне 200-250 кГц спектральная плотность восходящего сигнала «солиднее» спектральной плотности нисходящего, тогда как на более высоких частотах соотношение обратное. Это решение позволило минимизировать помехи, которые система G.shdsl создает как аналогичным системам, так и xDSL-оборудованию других классов.
Собственно, в вопросе взаимных помех первостепенную важность имеют «взаимоотношения» с технологией ADSL — в силу ее наибольшей распространенности. Как показали многочисленные тесты, по спектральной плотности системы G.shdsl практически идеально совместимы с оборудованием ADSL.
В-третьих, для организации поддержки приложений реального времени в стандарте G.shdsl ограничена максимальная суммарная задержка передачи: она не может превышать 500 мс. Хотя указанное значение является довольно большим, линии G.shdsl успешно используются для пакетной передачи голоса и организации видеоконференций.
В-четвертых, стандарт G.shdsl был дополнен спецификацией G.844.1 (G.hs.bis), регламентирующей процедуру формирования соединения. В ней описан порядок выбора скорости и протокола передачи, которые устанавливаются путем согласования между оборудованием центрального офиса и клиентским устройством либо «спускаются сверху» оборудованием, установленным на АТС. Оптимальный выбор протокола позволяет уменьшить задержки передачи, а главное, обеспечивает совместимость изделий разных производителей.
За время, прошедшее с времени принятия стандарта G.921.2, выпуск G.shdsl-оборудования освоили десятки компаний, в том числе отечественных. На российском рынке представлены продукты ADC, Alcatel, Cisco Systems, RAD Data Communications, Schmid Telecom, Siemens, ZyXEL, «Зелакс», «Натекс» и др.
В семействе модемов SpeedTouch корпорации Alcatel, в последнее время продвигаемом на рынке компанией Thomson, поддержка G.shdsl реализована в DSL-маршрутизаторе SpeedTouch PRO с интегрированным брандмауэром. На тех, кто нуждается в широкополосном симметричном канале, рассчитан и модем SpeedTouch 591s, способный работать на линии SDSL либо SHDSL.
Корпорация ADC намерена реализовать поддержку стандарта G.shdsl во всех трех семействах своих DSL-продуктов: Campus-RS, Megabit Modems и WorldDSL (см.Сети, 2002, № 15, с. 18). Еще в ноябре 2001 года фирма выпустила Megabit Modem 701G с возможностями моста/маршрутизатора. В марте прошлого года появилась линейка G.shdsl-модемов WorldDSL G.S, представители которой различаются набором поддерживаемых сетевых интерфейсов и выпускаются как в виде модемных плат для установки в шасси, так и в настольном исполнении. Наконец, летом на рынке должны появиться концентраторы CampusStar со средствами G.shdsl.
В устройствах производства Cisco Systems поддержка стандарта G.shdsl реализована настолько широко, что даже краткая их характеристика потребовала бы отдельной статьи. Поэтому ограничимся простым перечислением. Среди продуктов для сектора SOHO это маршрутизатор Cisco SOHO 78 G.SHDSL Router и интегрированное устройство доступа Cisco IAD2420. Поддержка G.shdsl реализована и в устройствах 600-й серии. На широкополосное подключение небольших офисов и удаленных сотрудников рассчитан маршрутизатор Cisco 828 G.SHDSL Router. Примерно той же группе заказчиков, а также представителям среднего бизнеса адресованы мультисервисные маршрутизаторы Cisco 1750 и 1751, для которых выпускаются однопортовые карты G.shdsl.
Установка специальных интерфейсных плат в маршрутизаторы серий 2600, 3600 и 3700 позволяет подключать их к двухпроводным линиям G.shdsl. Восьмипортовые G.shdsl-карты выпускаются для маршрутизаторов Cisco 6015, 6160 и 6260. Уже этого, наверняка неполного, перечня достаточно, чтобы понять, какое значение придает технологии G.shdsl лидер рынка сетевого оборудования.
На выставке CeBIT 2002 израильская компания RAD Data Communications представила модем ASMi-52, соответствующий стандарту G.shdsl. Устройство предлагается в автономном исполнении (для установки в стандартную 19-дюймовую стойку) либо в виде платы для системы доступа RAD LRS-24.
В ассортименте швейцарской фирмы Schmid Telecom поддержка технологии SHDSL появилась два года назад — в пятой версии хорошо известных у нас модемов Watson. Устройство Watson 5 поддерживает передачу потоков E1, n x 64 и трафика Ethernet. Его допускается применять на одно-, двух- и четырехпарных линиях связи.
DSL-решения Siemens объединены в семейство Attane. В его составе есть интегрированные устройства доступа (i210, i330 и i.470), базирующиеся на G.shdsl. Поддержка этой технологии реализована в универсальном DSL-мультиплексоре Attane XpressLink, который допускает установку интерфейсных карт для работы с четырехпроводными SHDSL-линиями.
Бельгийская фирма Telindus, российским дистрибьютором которой является CompTek, выпускает несколько SHDSL-устройств. В их числе — модемы Crocus SHDSL 2M, предназначенные для работы по одной витой паре, но допускающие объединение двух пар ради удвоения полосы пропускания (до 4,6 Мбит/с). Можно упомянуть и Crocus SHDSL TT G.703 VAG с одним встроенным портом E1, а также модемы Telindus SHDSL Router 1420 и 1421 со встроенными маршрутизаторами для работы по одной или двум неэкранированным медным парам.
Чтобы читатель составил представление об уровне цен на подобную продукцию, отметим, что последние две модели предлагаются отечественным пользователям за 295 и 449 долл. соответственно. SHDSL-оборудование центрального офиса производства Telindus представлено концентраторами доступа 2301, 2302, 2304 с 8, 16 и 24 портами G.703.
Компания ZyXEL, модемы которой эксплуатируются в России уже долгие годы, предлагает две модели абонентских устройств для линий SHDSL. Модем Prestige 782 с интегрированными функциями моста (модификация 782M) или моста/маршрутизатора (782R) для 0,4-миллиметрового провода обеспечивает максимальную дальность связи 7,6 км по одной паре (скорость передачи 144 Кбит/с). При более типичной длине соединения 4 км пропускная способность может достигать 1,5 Мбит/с. Устройство Prestige 724V с интерфейсами V.35/X.21 не имеет функций маршрутизации, но демонстрирует те же значения пропускной способности, что и у Prestige 782.
В феврале 2003 года московское представительство ZyXEL Communications объявило о модернизации коммутатора IES-1000 и начале поставок двух новых моделей DSL-коммутаторов. В 16-портовый IES-1000 теперь можно установить модули ADSL и SHDSL. Максимальная емкость устройства IES-2000 составляет 120 портов: допускается размещение пяти линейных модулей с 12 (VDSL) или 24 (ADSL, SHDSL) портами каждый. Те же модули подходят для нового коммутатора IES-3000; его максимальная емкость — 360 портов. Стоимость коммутаторов IES-1000, IES-2000 и IES-3000 в пересчете на один ADSL-порт составляет, соответственно, 165, 140 и 125 долл.
Российские производители в завоевании рынка SHDSL-оборудования явно отстали. Так, ассортимент фирмы «Натекс» пополнился соответствующими устройствами совсем недавно. Первый SHDSL-модем в составе семейства FlexDSL Discovery, который стоит 398 долл., увидел свет в январе. В середине февраля к нему примкнули еще три продукта: снабженные частотным разделителем (460 долл.), голосовым интерфейсом FXO (650 долл.) и интерфейсом FXS (680 долл.). По утверждению производителя, все модели обеспечивают передачу симметричного трафика с максимальной скоростью 2,3 Мбит/с на расстояние до 5 км по 0,5-миллиметровому кабелю.
Компания «Зелакс» намерена организовать в наступившем году серийное производство G.shdsl-модемов ЗЕЛАКС DSL M-4. Модели M-4U и M-4PC с интерфейсом USB и с G.shdsl-регенератором, соответственно, будут предназначены для установки на двухпроводной линии, а M-4 с интерфейсами 10/100Base-T, FXS/FXO и M-4-E1 с одним или двумя интерфейсами E1 будут работать по одной или двум витым парам. Кроме того, G.shdsl-модуль намечено выпустить для мультиплексоров ГМ-2, что позволит, например, передавать потоки V.35, Ethernet и E1 между двумя офисами через двухпроводную линию с максимальной скоростью 2,3 Мбит/с на расстояние до 5,6 км (при диаметре жилы 0,5 мм).
Наконец, упомянем едва ли не самые дешевые на отечественном рынке SHDSL-устройства серии SHDTU03 тайваньского производителя CTC Union, продвигаемые фирмой «СтэпЛоджик». Розничная цена модели SHDTU03-ET10R, поддерживающей функции мостовой передачи и маршрутизации, сегодня составляет всего 267 долл.
Асимметрия второго поколения
Растущий спрос на услуги асимметричного доступа со стороны не только частных пользователей, но и отдельных представителей корпоративного сектора заставляет производителей заниматься дальнейшим совершенствованием технологии ADSL. В первую очередь, речь идет о повышении скорости передачи при фиксированной длине линии, а также об увеличении зоны охвата сети доступа при данной пропускной способности.
Некоторые операторы поговаривают, что новые характеристики ADSL-оборудования позволят уже в ближайшее время приступить к массовому предоставлению видеосервисов. В их словах есть доля лукавства: технологии xDSL создавались специально для реализации на «последней миле» услуг видео по запросу, но история распорядилась иначе. Вот и сегодня традиционный сервис ADSL завоевывает сердца все новых миллионов пользователей, а доля видеоуслуг в доходах операторов едва заметна.
Как бы то ни было, прогресс продолжается, и очередным его результатом стало появление стандартов на технологию ADSL второго поколения, получившую название ADSL2. В июле прошлого года Международный союз электросвязи одобрил стандарты G.dmt.bis (G.992.3) и G.lite.bis (G.992.4), определившие параметры полномасштабной и усеченной (аналог G.lite) версий ADSL2. Асимметричная технология xDSL второго поколения превзошла свою предшественницу по ряду показателей.
Прежде всего, это производительность. Применение 16-уровневого кодирования TC-PAM в сочетании с алгоритмом одноразрядной квадратурной амплитудной модуляции (QAM) позволило повысить эффективность модуляции и тем самым достичь более высоких скоростей передачи на длинных линиях с малым отношением сигнал/шум (SNR). В отличие от первого стандарта ADSL, спецификации ADSL2 предусматривают возможность программного изменения числа служебных бит в передаваемых пакетах. Если раньше на служебную информацию приходились 32 Кбит/с, то теперь этот показатель может изменяться в диапазоне 4-32 Кбит/с.
Незначительный на первый взгляд выигрыш оказывается весьма существенным на линиях большой протяженности, когда вся полоса пропускания может составлять 128 Кбит/с. Кроме того, на таких линиях (за счет усовершенствования процедуры формирования кадров ADSL2 с использованием кода Рида-Соломона) дополнительно повышен коэффициент усиления сигналов. Той же цели служит схема тонального переупорядочивания и расширения спектра нестационарных шумов. Наконец, повышению скорости передачи способствовал ряд изменений, внесенных в процедуру инициализации соединения.
Результат всех нововведений сводится к тому, что максимальная пропускная способность ADSL-каналов для нисходящего трафика увеличена до 12 Мбит/с. На линиях значительной протяженности (от 5,5 до 6,5 км) скорость передачи выросла на 50 Кбит/с; при фиксированной скорости это эквивалентно увеличению длины соединения почти на 200 м (рис. 1).
| Рис. 1. Зависимость скорости передачи от расстояния для линий ADSL и ADSL2 большой протяженности |
|
Стандарты ADSL2 предусматривают и возможность многократного повышения скорости передачи путем объединения нескольких медных пар в один логический канал. В основе этого процесса — технология обратного мультиплексирования (Inverse Multiplexing for ATM, IMA), стандартизованная в свое время консорциумом ATM Forum. Ее использование даст операторам дополнительную гибкость в предоставлении услуг разного качества и позволит довести суммарную скорость передачи нисходящего трафика до 40 Мбит/с.
Приемопередающее оборудование ADSL2 будет снабжено различными средствами диагностики. Они позволят выявлять и устранять неисправности на стадии инсталляции и в процессе эксплуатации, а также проводить мониторинг производительности канала связи в режиме реального времени.
В частности, предполагается, что устройства ADSL2, находящиеся на обоих концах соединения, станут измерять уровень шума в линии, коэффициент затухания сигнала и отношение SNR. Сбор такой информации позволит передавать трафик даже по линиям плохого качества и определять, можно ли предложить отдельным клиентам дополнительную полосу пропускания.
Существенный прогресс достигнут в области энергосбережения. Как известно, современное ADSL-оборудование работает в режиме максимального энергопотребления, даже если трафик в сети отсутствует. Стандартами ADSL2 предусмотрены три режима энергопотребления.
Основной режим (L0) используется, например, при обработке длинных файлов. В нем потребляемая мощность является максимальной, что соответствует наибольшей скорости передачи.
В экономичном режиме (L2), применяемом только оборудованием центрального офиса, при уменьшении интенсивности трафика на линии ADSL2 предусмотрен динамический переход на пониженное энергопотребление. Соответственно, снижается и скорость передачи. Переключения с L0 на L2 и обратно не сопровождаются прерыванием сервиса или появлением ошибок передачи; для пользователя они остаются незаметными.
Наконец, действие «спящего» режима (L3) распространяется и на операторские, и на клиентские устройства. Он используется при условии, что трафик в линии отсутствует продолжительное время.
Восстановление одного из рабочих режимов (L0 или L2) занимает менее 3 с. Кстати, столь короткое время инициализации (или реинициализации) соединения также является рекордным: на линиях ADSL это требовало около 10 с.
Еще одно важное новшество — прозрачная адаптация скорости передачи (Seamless Rate Adaptation, SRA) в режиме реального времени с учетом изменившегося состояния канала. Процедура эта опять-таки не сопровождается прерыванием сервиса или появлением ошибок передачи. Ее назначение — в удержании соединения при изменении уровня перекрестных помех, появлении возмущений от амплитудно-модулированных сигналов и т. п. В технологическом отношении адаптация скорости стала возможной благодаря разобщению уровней модуляции сигналов и формирования пакетов ADSL2: средства модуляции динамически изменяют скорость передачи, не влияя на кадровую синхронизацию.
Среди других преимуществ технологии ADSL2 перед ее «родительницей» отметим улучшенную совместимость продуктов разных производителей (благодаря упрощению процедуры инициализации соединения), возможность транспортировки ADSL-данных в «голосовой» полосе пропускания (что позволяет поднять скорость восходящего трафика на 256 Кбит/с), поддержку передачи пакетного трафика, например Ethernet, по линиям ADSL2.
В феврале МСЭ дал зеленый свет следующему этапу в развитии ADSL, приняв стандарт G.992.5 на технологию ADSL2+. Ее основное отличие от ADSL2 заключается в увеличении скорости передачи нисходящих потоков до 25 Мбит/с и даже больше на расстояниях до 900 м. При значительной длине соединений выигрыш в производительности оказывается не столь заметным, а после 2,3 км пропадает вовсе (рис. 2).
| Рис. 2. Скорость передачи нисходящего трафика по линии ADSL2+ |
|
Скоростной резерв, обнаруженный разработчиками ADSL2+, «лежал на поверхности»: это расширение рабочей частотной области. Если стандартом G.992.3 для транспортировки нисходящего трафика предусмотрено использование частот в диапазоне 0,14-1,1 МГц (восходящий трафик находится ниже 0,14 МГц), то в ADSL2+ частотная планка поднята до 2,2 МГц. Это и дало резкое увеличение скорости. В качестве опции аналогичная возможность допускается и для восходящих потоков — опять же за счет удвоения верхней границы соответствующей области частотного спектра (с 0,14 до 0,28 МГц).
По оценкам аналитиков, первые устройства стандарта G.992.3 могут появиться на рынке «в массовых количествах» уже во второй половине текущего года. Во всяком случае, минувшей осенью сразу три фирмы — Broadcom, GlobespanVirata и Infineon — представили наборы микросхем, поддерживающие технологии ADSL2 и ADSL2+. Несколько позднее к ним присоединилась Aware с микросхемой StratiPHY.
Что же касается продуктов, первой ласточкой, по-видимому, стала Alcatel, выбравшая в октябре 2002 года набор микросхем BladeRunner компании Broadcom для использования в платформе широкополосного доступа Alcatel 7300 ASAM. В изделиях BladeRunner соответствие стандарту ADSL2 может быть достигнуто путем модернизации микропрограммных средств. В декабре 2002 года стало известно, что аналогичные микросхемы Geminax фирмы Infineon приобрело для своих DSL-мультиплексоров Attane XpressLink подразделение ICN компании Siemens. Логично предположить, что в ближайшие месяцы подобные сообщения будут появляться все чаще.
Важно отметить, что в соответствии со стандартами все оборудование ADSL2 и ADSL2+ будет совместимо с устройствами ADSL. Это заметно упростит задачу внедрения операторами нового сервиса. Одновременно услуги ADSL2+ могут существенно пошатнуть позиции технологии VDSL, реализующие которую устройства продаются на азиатском рынке миллионами. Конечно, стандарт ADSL2+ не позволяет достичь 50-мегабитных скоростей, которые по плечу VDSL на спринтерских дистанциях (до 1,2 км), зато уже на двухкилометровом рубеже он уверенно даст фору конкуренту.
Голос в канале
Цифровые абонентские линии стали первой из технологий широкополосного доступа, позволивших реализовать сервис пакетной телефонии на «последней миле». Мультимегабитная пропускная способность линий xDSL позволяет выделить часть полосы пропускания под голосовой трафик без особого ущерба для передачи данных. При этом с самого начала доминировавшей технологией транспортировки голоса по каналам xDSL была ATM, но затем индустрия стала постепенно переходить на протокол IP (подробный обзор технологии VoDSL см. Сети, 2001, № 2, с. 32).
Возможность предоставления заказчику до 20 цифровых телефонных каналов по единственной физической телефонной линии стала для операторов «золотой жилой». При этом изменения, которые требовалось внести в сеть доступа, были минимальными: абонентский xDSL-модем сменился интегрированным устройством доступа (IAD), а в центральном офисе появился голосовой шлюз, выполняющий функции моста между DSL-сетью и ТфОП.
Производители быстро освоили выпуск этих категорий сетевого оборудования. Вслед за первопроходцами рынка (CopperCom, Jetstream Communications, TollBridge Technologies и Accelerated Networks) соответствующие изделия стали выпускать десятки компаний, в том числе такие известные, как 3Com, Alcatel, Cisco, Lucent и Nortel.
Аналитики и эксперты сходились во мнении, что у данного рыночного сегмента блестящие перспективы, но радужные прогнозы смел разразившийся кризис. Пришедшееся на апрель прошлого года банкротство компании Jetstream, в ту пору безусловного лидера рынка оборудования VoDSL, привело к тому, что кое-кто стал даже утверждать, будто у технологии VoDSL нет будущего (см. Сети, 2002, № 17, с. 14).
Подобный скепсис вряд ли оправдан. Пожалуй, самым красноречивым свидетельством сохраняющегося интереса к VoDSL служит то, что эта технология не стоит на месте. Помимо упомянутого перевода систем VoDSL на протокол IP, некоторые производители предлагают и более радикальные нововведения. Одно из них — организация прозрачной (канализированной) передачи голосового TDM-трафика по линии DSL (Channellized Voice over DSL, CVoDSL).
Основная причина появления CVoDSL — неудовлетворенность отдельных заказчиков качеством передачи голоса в системах VoDSL. Несмотря на явный прогресс, достигнутый в этой области за последние годы, по соотношению цена/качество услуги VoDSL для малого бизнеса и индивидуальных пользователей еще не вышли на уровень традиционной телефонии. Как ни странно, даже использование на «последней миле» ATM-транспорта (т. е. технологии VoATM), который обеспечивает наименьшие (по сравнению с frame relay и IP) задержки передачи и амплитуду их флуктуаций, нельзя признать идеальным решением.
Главное отличие CVoDSL от технологий VoDSL заключается в том, что передача голосового трафика осуществляется на физическом уровне DSL (рис. 3 - см. врезку). Оборудование CVoDSL резервирует «каналы» физического уровня, по которым голосовой трафик в виде ИКМ-потоков DS0 передается от клиентского устройства в центральный офис. Затем установленное у оператора оборудование непосредственно пересылает эти голосовые потоки на АТС.
Преобразование голосового трафика в IP-пакеты или ATM-ячейки при этом не используется, хотя в принципе оно не запрещено. В последнем случае трафик будет обрабатываться голосовым шлюзом, как в традиционных системах пакетной телефонии. Отсутствие пакетизации влечет за собой заметное уменьшение задержек передачи, повышение эффективности использования полосы пропускания, а также упрощение и удешевление соответствующих решений с точки зрения начальных и эксплуатационных расходов.
Для одной «прозрачной» телефонной линии как в восходящем, так и в нисходящем направлении резервируются 64 Кбит/с. Применение сжатия, например, алгоритма адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (АДИКМ), позволяет уменьшить этот показатель вдвое. Оставшаяся полоса пропускания будет доступна другим приложениям.
Сильной стороной технологии CVoDSL является возможность динамического выделения пропускной способности «прозрачному» голосовому трафику: если дополнительные телефонные линии не используются, соответствующая полоса отводится под трафик данных. Ключевую роль в этом процессе играет сигнализация. В соответствии с одним из предложений, под сигнализацию выделяется 32-Кбит/с канал, по которому передаются служебные сообщения в формате HDLC, причем только в том случае, когда требуется изменить конфигурацию одного из «прозрачных» голосовых каналов.
Приняв во внимание ограничения на скорость передачи восходящего трафика по линиям ADSL, легко убедиться, что в сети ADSL-доступа вряд ли имеет смысл формировать свыше четырех дополнительных голосовых каналов. Для симметричных вариантов DSL (SDSL, SHDSL) их число больше, но при этом не будут поддерживаться традиционные услуги ТфОП. Важно отметить также, что CVoDSL допускает использование аналоговых модемов и факс-модемов в рамках полосы пропускания линии DSL.
Развертывание услуг CVoDSL потребует от операторов установки DSL-мультиплексоров доступа (DSLAM) нового поколения, которые станут прообразами мультисервисных платформ доступа (MSAP). Конкретным примером такого устройства может служить Attane MSAP — разработка Siemens.
Основное отличие MSAP от сегодняшних устройств DSLAM заключается в их способности обрабатывать и трафик данных, передаваемый по «последней миле», и обычные телефонные вызовы, требующие маршрутизации в ТфОП. Отделение таких вызовов от вызовов CVoDSL и пакетов данных выполняется посредством частотной фильтрации. Платформа MSAP оцифровывает аналоговый телефонный трафик и направляет его на мультиплексирующую матрицу, где трафик агрегируется для последующей пересылки на АТС. Трафик CVoDSL поступает в MSAP через выделенный порт на DSL-процессоре. Он может быть направлен на голосовую матрицу для дальнейшей транспортировки в ТфОП либо преобразован в ATM- или IP-пакеты и отослан в сеть передачи данных.
Изменения претерпит и клиентское оборудование: интегрированные устройства доступа (IAD) должны будут поддерживать технологию CVoDSL. Кстати, реализовать такую функцию проще, чем поддержку пакетной передачи. В отличие от обычного устройства доступа оборудованию CVoDSL IAD не требуются средства сжатия и пакетизации речевого трафика, эхоподавления и компенсации речевых пауз.
Архитектура CVoDSL отличается завидной гибкостью, что позволяет операторам реализовать соответствующий сервис в сетях с самой разной инфраструктурой. Для этого понадобится использовать DSL-мультиплексоры доступа следующего поколения (рис. 4 - см. врезку), оборудование выноса номерной емкости, городскую ATC со встроенными функциями DSLAM, голосовой шлюз или пакетный коммутатор и т. д. CVoDSL обеспечивает высокое качество воспроизведения голоса, который передается без помощи высокоуровневых протоколов.
Вклад системы CVoDSL в одностороннюю передачу голосового трафика по сети составляет около 2 мс. Это в несколько раз меньше показателей оборудования для пакетной передачи.
Отсутствие служебной информации в заголовках пакетов приводит к резкому повышению эффективности использования имеющегося спектра; для систем CVoDSL она приближается к 100%. Разделение на физическом уровне трафика голоса и данных означает, что они перестают конкурировать за общую полосу пропускания. Более того, параметры передачи этих двух видов трафика (скорость, задержка, уровень ошибок и др.) могут быть настроены независимо — с учетом потребностей конкретных приложений. Тем самым в сети DSL облегчается приоритизация различных видов трафика, а поддержка QoS теперь требуется только применительно к потокам данных.
Это обстоятельство особенно важно при внедрении сервиса CVoDSL в той сети, где в качестве транспортной применяется технология ATM. Прозрачная передача голоса приводит к тому, что виртуальные каналы PVC приходится формировать только между устройствами, отвечающими за транспортировку данных.
Сторонники CVoDSL не устают подчеркивать, что новая технология в первую очередь рассчитана на частные домовладения и малые офисы, поэтому не конкурирует с традиционными разновидностями VoDSL, а скорее дополняет их. Недаром решения CVoDSL разрабатывают те же производители, которые уже выпускают оборудование VoDSL.
Технологию CVoDSL сегодня поддерживают полтора десятка компаний. Наиболее известные из них — ADC, Aware, Infineon, Paradyne, Samsung, Siemens и Texas Instruments. В середине 2001 года образованная ими инициативная группа начала активно сотрудничать с консорциумом DSL Forum и с ITU на предмет включения спецификаций CVoDSL в будущие проекты стандартов семейства xDSL, что позволило бы гарантировать совместимость оборудования разных поставщиков.
Эта деятельность уже принесла первые плоды. Так, в стандарте ITU-T G.991.2, относящемся к технологии G.shdsl, и в стандарте ETSI TS-101-524 на технологию SDSL формат кадров допускает выделение определенных временных слотов под «канализированный» голосовой трафик. По сути, оба они поддерживают одновременный транспорт сигналов CVoDSL и ячеек ATM.
Еще важнее то, что прозрачная передача голосового трафика по цифровой абонентской линии предусмотрена стандартом G.992.3 на технологию ADSL2. Кроме того, ITU и DSL Forum выпустили ряд самостоятельных документов, регламентирующих реализацию сервиса CVoDSL в широкополосных сетях доступа.
Возможность организации поддержки CVoDSL в оборудовании существующих стандартов привела к тому, что уже сегодня на рынке появились устройства с соответствующей функциональностью. Вот лишь несколько примеров.
Интегрированное устройство доступа PG-FlexPlus Edge IAD компании ADC, поставляемое в конфигурации с одним ADSL-портом и тремя или шестью телефонными портами, допускает передачу голосового трафика средствами CVoDSL. Это позволяет оператору обойтись без голосового шлюза.
Немецкая фирма Infineon Technologies в III квартале 2001 года начала массовые поставки трансиверов SOCRATES U, выполненных в виде одной микросхемы и соответствующих стандарту G.shdsl. Благодаря поддержке универсального TDM-интерфейса изделие может использоваться в устройствах IAD, в частности — для поддержки прозрачной передачи голосового трафика по линии SHDSL.
Упомянем и систему интегрированного доступа IPTL компании Terayon (одно время ее даже собирались производить в России). Предназначенная для применения на симметричных линиях SDSL, она позволяет организовать до четырех дополнительных голосовых каналов на одной медной паре.
Итак, индустрия xDSL не стоит на месте. Сегодня линии xDSL лидируют на мировом рынке широкополосного доступа, уступая пальму первенства сетям кабельного телевидения только в трех странах — США, Канаде и Великобритании. В России, где точных цифр не знает никто, рынок услуг широкополосного находится в зачаточном состоянии. Судя по всему, между сетями КТВ и сетями xDSL-доступа установился примерный паритет. Нельзя исключить, однако, что последние достижения в области технологий xDSL нарушат это зыбкое равновесие.