Vdsl технология длина линии. Широкополосное соединение по двухпроводному кабелю

09.04.2019

Модемы Ростелекома, работающие по технологии VDSL способны передавать данные в скоростном диапазоне от 13 до 200 Мбит/с, что значительно превышает возможности ADSL связи с интернетом. Как правило, технология может корректно работать на расстояниях, не превышающих 1,5-2 километра. Пропускная способность зависит от расположения подстанции провайдера – чем меньше длина линии до нее, тем больше скорость соединения.

VDSL технология от Ростелекома

Very High Speed ​​Digital Subscriber Line, а именно так расшифровывается VDSL, позволяет передавать данные со скоростью до 200 Мбит/с на расстояния 1-2 км от подстанции при помощи витой пары медных проводов.

Технология станет отличным вариантом для подключения высокоскоростного интернета в доме или на работе. В ее основе лежит оптоволоконная магистраль, подсоединяемая к центральному офису и подстанциям провайдера. Архитектура VDSL позволяет использовать интернет с высокой пропускной способностью, подключаясь через обычные телефонные линии.

VDSL соединение используют схему линейного кодирования, основанную на дискретных многочастотных сигналах (DMT) с множеством несущих, которая совместима с обычными телефонными линиями.

По причинам использования узкоспециализированных стандартов технология не обладает широкой популярностью. Модемы VDSL2 для подключения интернета от Ростелекома не слишком распространены и имеют немного большую стоимость в сравнении с ADSL оборудованием.

Технологии VDSL от Ростелекома хотя и не набрала массового характера, но все же успела получить положительные отзывы среди профессионалов и обычных пользователей.

VDSL модемы и их возможности

Одним из самых качественных и надежных в работе модемов с поддержкой VDSL2 является NETGEAR D6400. Эта модель не только обеспечит подключение, но и поможет сразу же создать домашнюю или рабочую сеть. Такой функционал возможен благодаря четырем Ethernet портам на задней панели, а также встроенному модулю Wi-Fi, который поддерживает скорость передачи данных до 1600 Мбит/с. NETGEAR D6400 оправдает свою покупку даже после решения изменить тип подключения, так как оборудование может работать в режиме маршрутизации Ethernet соединения от провайдера через WAN порт.

Единственным минусом такого роутера является его цена. Сэкономить на подключении по технологии ADSL2 не получиться, но при наличии классического роутера с WAN входом, приобретать модель с дублирующими функциями не имеет смысла. Поэтому можно обратить внимание на модели без встроенного проводного маршрутизатора и Wi-Fi модуля. Примером такого оборудования может выступить P-871M. Его стоимость в сравнении с NETGEAR D6400 снижена на 30% в связи с присутствием только основных опций ADSL2.

Существуют также вариант от менее известной компании, который заполняет нишу между Netgear и Zyxel. Им является модем для подключения интернета по телефонной линии VC200 производства PLANET. Устройство приемлемо по цене и при этом имеет четыре выхода Ethernet на задней панели, что позволяет подсоединить его в качестве маршрутизатора для небольшой проводной сети.

Описанные модели лишь некоторые из представителей VDSL2 модемов. При выборе подходящего именного для вас оборудования нужно учитывать масштабы сети. Для крупных организаций оптимальными вариантами станут профессиональные терминалы для работы с подключениями и их маршрутизацией, в который присутствует возможностью тонкой настройки различных опций.

Установка и подключение оборудование для Ростелекома

VDSL модемы для Ростелекома независимо от модели перед настройкой интернета нуждаются в правильной установке и подключении. В связи с конструктивными особенностями сетевых устройств их не рекомендуется располагать в закрытых шкафах, на другом оборудовании, выделяющем тепло, а также в места прямого падения солнечных лучей.

Внимание! Эти факторы могут привести к перегреву комплектующих и выхода модема из строя. Несоблюдение правил установки повлечет за собой потерю гарантийного обслуживания.

Настраивая сеть на основе, к примеру, модема NETGEAR D6400 первым делом нужно проверить комплектацию, так как при отсутствии одного из основных компонентов подключить устройство не выйдет. В коробке с роутером находятся:

  • блок питания (преобразователь переменного тока в постоянный);
  • сплиттер (фильтр для разделения телефонного сигнала и частот ADSL2 интернета);
  • ADSL2 кабель (идущий к модему);
  • телефонный шнур;
  • Ethernet шнур (используется для подключения интернета к компьютеру).

После установки сплиттера нужно подключить шнур DSL, идущий от него, в разъем на модеме, а также подсоединить питание и Ethernet кабель.

Настройка прошивки VDSL модема для Ростелекома

VDSL модемы, как и большинство современного сетевого оборудования оснащаются прошивкой с возможностью ее настройки для Ростелекома или другого провайдера при помощи веб-интерфейса. Вход в него осуществляется через браузер. Для этого нужно лишь набрать сетевой IP модема в адресное поле. Узнать его можно в инструкции к оборудованию, которая обязательно прилагается в комплекте. Все модели при входе в настройки для обеспечения безопасности требуют от пользователя ввода пары логина и пароля. После этого открывается доступ в параметры. Здесь выбирается пункт, который отвечает за создание нового подключения. Ростелеком используют для VDSL клиентов. Это означает, что для настройки соединения пользователю нужно указать данные логина и пароля, которые выдаются на специальной карте при заключении договора в офисе компании. Введя их в соответствующие поля и сохранив параметры, доступ в интернет будет настроен.

Для владельцев, использующих VDSL роутеры с Wi-Fi модулем, будет нужно активировать беспроводное соединение в соответствующем меню веб-интерфейса. Для каждой создаваемой Wi-Fi точки доступа задается имя (SSID) и защитный ключ (желательно с типом шифровая WPA2).

VDSL модемы позволяют подключить высокоскоростной интернет от Ростелекома по телефонному кабелю, что весьма удобно для домашнего или рабочего использования. Минусом такой аппаратуры, как и всех модемов, которые поддерживают большую пропускную способность, является немалая цена.

Разработку VDSL активизировали два фактора:

    Широкое внедрение приложений мультимедиа с интеграцией речи, данных и видео;

    Резкое снижение стоимости технологий волоконно-оптических линий, благодаря чему появилась реальная возможность приближения волокна к пользователю.

В 1995 г. были предприняты первые попытки стандартизации VDSL, причем почти одновременно ANSI, ETSI и ITU-T. Однако промышленность не могла реализовать эти предложения из-за разногласий относительно кода передачи (QAM или DMT). Поэтому технология VDSL нашла применение лишь в нишевых решениях, в частности, в Южной Корее и Японии, для комплексов крупных зданий (Multiple-Dwelling Unit, MDU).

В 2003 г. организация ITU-T одобрила промежуточный стандарт VDSL, или VDSL1, в виде рекомендации G.993.1, где в качестве основного кода передачи был принят DMT, а в качестве факультативного - QAM. В стандарте также указывалось, что в окончательном варианте стандарта останется только код DMT, причем в него будут включены все последние достижения технологий DSL, в том числе второго поколения ADSL - ADSL2 и ADSL2plus.

В окончательном стандарте на VDSL2, который ITU-T приняла в 2006 г. в виде рекомендации G.993.2, единственным линейным кодом назван, как и заявлялось, принятый в технологиях ADSL код DMT, чем гарантировалась спектральная совместимость обеих технологий.

VDSL2 использует все самые существенные достижения второго поколения технологий ADSL - код DMT, способ диагностики и многое другое, что очень важно для совместимости обеих технологий и обеспечения гибкого развития сетей широкополосного доступа на основе технологий DSL.

Вместе с тем, технология VDSL2 имеет следующие существенные отличия от технологии ADSL:

    Большее значение максимальной пропускной способности (более 100 Мбит/c в каждом направлении передачи) - даже по сравнению с ADSL2+;

    Функционирование как в асимметричном, так и в симметричном режиме (в ADSL2 поддерживается только асимметричный режим);

    Наличие нескольких каналов в направлении к абоненту (Downstream, DS) и от абонента к сети (Upstream, US) (см. Рисунки 1 и 2), что расширяет возможности оператора при развeртывании услуг, требующих как симметричной, так и асимметричной пропускной способности DS и US;

    Более сложный режим мультиплексирования в направлении US, поскольку большая пропускная способность VDSL позволяет разделять еe между несколькими пользователями, а в некоторых случаях даже между всеми, кто обслуживается одним ONU. Иными словами, VDSL может работать в конфигурации «точка - множество точек». В этом случае требуется лишь некоторая форма мультиплексирования в направлении US для арбитража доступа к общей среде передачи, т.е. к линии VDSL.

Заметим, что высокая пропускная способность модемов VDSL ограничивает максимально достижимую длину абонентской линии (АЛ).

Благодаря отмеченным особенностям технология VDSL находит применение во всех возможных сценариях комбинированной медно-оптической сети доступа, включая FTTEx, когда узел доступа VDSL размещается на местной АТС; FTTN - узел доступа VDSL находится на удалeнном терминале (Remote Terminal, RT); FTTC или FTTCab - узел доступа VDSL устанавливается в шкафу вблизи помещения пользователя, и, наконец, FTTB (Building или Basement) - узел доступа VDSL инсталлируется внутри здания.

Столь большое число возможных сценариев обуславливает очень широкий диапазон и противоречивость предъявляемых требований, которые трудно выполнить на базе одного набора микросхем. Так, в VDSL2 используемый диапазон частот простирается от 25 кГц до 30 МГц, что более чем на порядок превышает диапазон ADSL2+, а необходимая максимальная выходная мощность передатчика модема составляет +20 дБм - это примерно на 6 дБ больше предельной выходной мощности модема ADSL2+.

Перед Вами встала проблема: нужно объединить две локальные сети между собой, и, желательно, не прибегая к помощи провайдеров Internet. И Вы спрашиваете себя - какие пути для этого существуют? Как наиболее оптимально это сделать, если, конечно, это вообще возможно? Как всегда, идеальных решений не существует (все хотят по меди получить гигабит на расстоянии в 20 км. :-)), у всех вариантов существуют те или иные проблемы, области применения и недостатки. Другой вопрос - что именно для Вас в данной ситуации является наиболее оптимальным. Если денег не считаете, то тогда, конечно, оптика - пригоняйте экскаватор и копайте:-) Другой вопрос - во сколько все это обойдется. Если отношение к деньгам все же разумное, и у Вас уже есть прямая медная пара от одной точки до другой, то можно использовать различные варианты xDSL модемов и HPNA оборудования. Последнее - в меньшей степени, но тем не менее. Если у Вас большие расстояния (скажем, в районе 5 км.) - то можно использовать HDSL/SDSL (и разновидности - тот же MSDSL).

Модемы этих типов работают довольно надежно. Причем несколько HDSL/SDSL модемов будут без проблем работать по парам, взятым из одного многопарника. Это достоинства. А вот и недостатки - скорость не превышает 2 Mбит/с, на одной линии одновременно не "живут" вместе HDSL/SDSL сигнал и телефония и, наконец, у этих модемов довольно большая стоимость. Так что это, скорее всего, профессиональные "провайдерские" решения. Даже не совсем так… Эти модемы - скорее решение для телефонных провайдеров. Ну или для обычных, когда существуют большие расстояния и есть возможность на канале ставить репитеры. Тогда и на 20 км трафик передать - не проблема. Так что на расстояниях в 5 км лучше использовать более продвинутую технологию - ADSL. Плюсы - скорость 8 Мбит/с к клиенту и 1 Мбит/с от него. Если поставить два модема навстречу друг другу, то получится формула дуплекса в 9 Мбит/с. Правда, такая скорость работы будет у вас на расстояниях не более 3-х км и по хорошим проводам (диаметр жилы больше 0.5 мм). В случае же больших расстояний (до 6 км - почти предел для работы ADSL технологии) скорость передачи данных будет серьезно меньше. Насколько - зависит от конкретных условий. Но на 6-ти км. обычно получается формула 1,5 Мбит/сек на 640 Кбит/сек. Соответственно к клиенту/от клиента. Т.е., если делать два ADSL потока, то на 6 км получается скорость как и у HDSL модемов. Ну а кроме скоростей, ADSL не мешает телефонии, что тоже безусловный плюс, т.к. нет больших проблем с парами в тех местах, где уже есть телефонная связь. А вот и недостатки: нельзя ставить репитеры, очень высокое энергопотребление - до 8 Вт на модем в активном состоянии. Хотя есть варианты и с энергопотреблением в 1 Вт, но они и работают на меньшие расстояния.

Это все хорошо. А если у вас расстояние не 5 км, а меньше? Есть более дешевое решение? Конечно же есть! Та же HPNA технология. 10 Мбит/с (стандарт HPNA 2.0), расстояние "по паспорту" - 350 метров, среда передачи - практически любая. С появлением этой технологии для целого ряда случаев, к примеру, когда две локальные сети находятся на расстоянии меньше 500 метров (на этом расстоянии в большинстве случаев проблем с работой нет - экспериментальные данные), решение задачи объединения двух сетей сильно упростилось. Данное решение существенно дешевле всех представленных выше технологий (в разы) и работает практически по любым проводам (даже на лапше). А в некоторых случаях HPNA стабильно работает и на 900 метрах и даже более! (прошу только учесть, что это единичные случаи, и не факт, что у Вас будет так же). Правда, и у этого решения есть свои недостатки. Это - расстояние работы (500 метров) и то, что из-за взаимных наводок нескольких HPNA сигналов (он у HPNA высокочастотный) возникают проблемы с работой нескольких таких HPNA каналов в телефонных многопарниках. Обычно такие многопарники основаны на кабелях третьей категории. Конечно же, если повысить категорийность проводки - то можно уже запустить не два-три HPNA канала, как на кабелях третьей категории, а несколько больше.

Также, в настоящий момент появилась некая альтернатива HPNA - технология из области xDSL, а именно VDSL. Основные ее параметры - скорость до 52 Мбит/с, расстояние - до 2.5 - 3 км по витой паре (скорость на таком расстоянии существенно меньше, чем 52 Мбит/с. Но об этом позже). Основные принципы данной технологии были сформулированы уже довольно давно - им не меньше пяти лет. Не в виде стандарта, а в виде проекта оного - как такового, стандарта до сих пор еще нет. И производители, похоже, отчаявшись дождаться единого стандарта, начали выпускать оборудование, которое в целом соответствуют общим положениям разрабатываемого стандарта. На текущий момент существует целая армия производителей VDSL чипсетов - это, к примеру, Infenion, Texas Instruments, Broadcom и т.д. Теперь остановимся и попытаемся понять,

Что же такое VDSL?

Вообще VDSL расшифровывается как Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line. Технология не новая и давно известна. Ей как минимум лет 5. Но вот массовым продуктом данная технология становится только сейчас. Причем буквально на наших глазах. Итак, начнем с начала - т.е., что такое VDSL, кроме как приведенная мною выше расшифровка аббревиатуры?

VDSL - это будущий стандарт сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии. Проект еще не утвержден и находится в стадии разработки, и различные производители VDSL решений сейчас борются за то, чтобы именно их реализация была принята за стандарт. Скорее всего, примут что-то среднее от всех - хотя и не факт. Тем не менее, это должна быть технология xDSL, которая обеспечивает самую высокую, на текущий момент времени, среди всех xDSL технологий, скорость передачи данных. VDSL поддерживает скорость передачи данных до 52 Мбит/с по направлению к пользователю и до 1,5 Мбит по направлению от пользователя при небольшом расстоянии передачи (от 300 до 1300 метров). Т.е. технология, как и ADSL, является ассиметричной. Вообще же, при ее применении происходит обмен скорости на дальность, и можно варьировать параметры, увеличивая расстояние, на котором будут работать модемы. Однако в этом случае скорость будет меньше заявленных 52 Мбит/сек.

Расстояние Скорость передачи к абоненту (Мбит/c) (downstream) Скорость передачи от абонента (Мбит/c) (upstream)
1500 м 12.96–13.8 12.96–13.8
1000 м 25.92–27.6 19.2
300 м 51.84–55.2 1.6 - 2.3

Табл. 1. Скорости передачи VDSL модемов в зависимости от расстояния.

VDSL, как и технологии ADSL и HPNA, могут прекрасно работать по существующим телефонным линиям, при этом не мешая обычной телефонии. Вдобавок ко всему, VDSL не мешает и работе ISDN.

Рис. 1. Частоты работы телефонного сигнала (POTS), ISDN, upstream и downstream составляющих VDSL сигнала

Правда, это все теория. На самом деле, большинство игроков на рынке VDSL технологий предлагают так называемый Ethernet-over-VDSL (EoV). Что это означает? В отличие от чисто ассиметричной DSL технологии ADSL, VDSL позволяет работать и в синхронном режиме. Этим незамедлительно воспользовались производители сетевого оборудования, которые просто выпустили VDSL модемы, жестко работающие в синхронном режиме на скоростях 10 (11, 13) Мбит/c на любых расстояниях до 1300 (1500) метров. Т.е., если у Вас линия даже 300 метров, все равно - скорость работы будет неизменной - 10 Мбит/c, в отличие от потенциально возможной скорости аж в 52 Мбит/сек. Вообще говоря, эти ограничения заложены в самих чипсетах - они рассчитаны на максимальную пропускную способность линии VDSL при работе в симметричном режиме примерно 26 Mbps.

Но, как всегда, уже вовсю идут разработки более продвинутых версий VDSL технологии. К примеру, компания New Wheel Technology утверждает, что она сможет выпустить оборудование, позволяющее работать со скоростью 54 Mbps на расстояниях до 3 км, правда, в асинхронном режиме. И, может быть, в этом случае те же 10 Mbps мы и будем получать на существенно больших расстояниях, нежели сейчас. Что ж, посмотрим. Ну а пока я отмечу, что на российском рынке начало массово появляться оборудование VDS т.н. второго поколения, которое отличается от первого прежде всего типом модуляции - QAM (Quadrature Amplitude Modulation) и низким потреблением электроэнергии, которое составляет всего один ватт на каждую линию, что как минимум на 50% меньше, чем в том же ADSL с традиционным DMT.

Ну вот, вроде с теорией мы закончили. Остановимся теперь на обзоре оборудования VDSL, которое представлено сейчас на нашем рынке.

VDSL-over-Ethernet - оборудование и его возможности

На данный момент на российском рынке представлено в основном оборудование от четырех основных производителей - это оборудование фирм Cisco, Optical Access, Taylink и City-Netek. Скоро на подходе варианты от D-Link и целого ряда других производителей. Мы смогли протестировать оборудование фирмы City-Netek, так что в дальнейшем будем рассматривать именно оборудование этой фирмы, делая попутные замечания по оборудованию третьих фирм. Правда, данные для них я буду приводить те, которые взял с сайтов соответствующих фирм-производителей.

Итак. Оборудование City-Netek основано на VDSL чипсете второго поколения - детища совместного проекта компаний Infineon Technologies и Savan Communications Ltd. Savan Communications Ltd предоставила компании Infineon свои наработки в области алгоритмов VDSL, а Infineon сделала все остальное. Как я уже говорил, чипсеты второго поколения VDSL, к коим и относятся чипсеты от Infineon, имеют довольно низкое энергопотребление, обладают более "продвинутым" алгоритмом модуляции QAM (на текущий момент для VDSL это самый лучший алгоритм из всех существующих). Кроме того, чипсет соответствует стандартам European Telecommunications Standards Institute (ETSI) Rev1, Full Services Access Networks (FSAN) и требованиями American National Standards Institute (ANSI). В линейке компании существуют на данный момент два типа VDSL оборудования - CN-501 модемы и СТ-5412 коммутатор (switch). Каждый из этих видов оборудования предназначен для своих целей. Модемы - прежде всего для объединения удаленных локальных сетей, а коммутаторы - для раздачи высокоскоростного трафика по клиентам внутри зданий или других объектов, где необходима большая скорость работы, но есть либо сильно удаленные друг от друга точки, либо необходимо предоставление трафика поверх существующих телефонных проводов, но надо отметить - категорийных телефонных проводов. Остановимся теперь на спецификациях каждого из них в отдельности. Итак:

City-Netek CN-501 LT/RT

Используя данные модемы, Вы легко можете соединить две Ethernet точки на расстояниях до 1500 метров по витой паре (начиная от 3-ей категории) на скоростях до 12.5 Mbps в режиме FullDuplex. У устройства есть VDSL порт, 10/100BaseTX Ethernet порт (обычный и uplink) и POTS/ISDN splitter, к разъему которого, собственно говоря, и подключается аналоговый или ISDN телефон. Устройство имеет порт RS232, через который Вы можете конфигурировать Ваш модем и/или обновлять прошивку модема. Модемы могут быть двух видов - ведомый (RT) и ведущий (LT). Ведущий позволяет удаленно конфигурировать ведомый. Для настроек модема (через RS232 интерфейс) используется прилагаемая программа, которая позволяет модифицировать целый ряд параметров. В частности, Вы можете уменьшить скорость работы модема, но при этом поднять расстояние, на котором этот модем работает. К примеру, на 4 Mbps модем должен "пробивать" расстояние в 2,5 км.


Рис. 2. VDSL модем CN-501

В комплекте с модемами идет программа 10BaseS Configurator производства компании Infineon. Судя по всему - это универсальная программа для конфигурирования всех VDSL модемов, основанных на чипсетах от Infenion. Она обладает довольно большими возможностями по настройке. Для того, чтобы настроить VDSL, Вы просто соединяете модем с COM портом Вашего компьютера и запускаете программу. При этом Вы получаете окно, в котором спрашивается, к какому порту подключен Ваш модем:


Рис 3. Программа 10BaseS. Окно инициализации программы конфигурирования

Что тут нужно выбирать - всем, надеюсь, понятно:-)


Рис.4 Основное окно программы настройки модемов

Как видно, программа настройки довольно "продвинутая", и она позволяет задавать много различных параметров, в т.ч. и задавать скорость линии. Это нужно для увеличения дальнобойности модема. Ну а для того, чтобы понять, насколько она продвинутая, просто запустите ее и "побегайте" по менюшкам. Чего там только нет…

Основное тестирование VDSL оборудования мы проводили как раз с использованием этих модемов. Вообще, надо сказать, что если VDSL сигнал один в многопарнике, то все работает просто замечательно. Мы тестировали их на линиях и в 500 и в 1400 метров, для тестов использовались пары в многопарниках. Причем линия на 500 метров была очень сильно зашумлена из-за различных наводок. Линию в 1400 метров тестировали просто - взяли два офиса, удаленных между собой на расстояние в 1.4 км, взяли линию в многопарнике, сняли с этой пары успешно работающий модем Watson 4 и вместо Watson-ов поставили VDSL модемы. Модемы абсолютно нормально встали и заработали! Эффективная скорость перекачки файлов между двумя компьютерами была в районе 8.5 Мбит/с. На линии в 500 метров модемы сразу не завелись. Однако после того, как мы заземлили эти модемы, все встало на свои места - линк поднялся. Скорость тоже была в районе 8,5-9 Mbps. Также, мы запускали несколько VDSL каналов в одном многопарнике - связи не было на расстояниях даже в 400 метров. Скорее всего это связано с тем, что из-за высокочастотного VDSL сигнала возникали перекрестные помехи. Это же утверждение справедливо и для HPNA оборудования, у которого сигнал тоже высокочастотный. Это, конечно, не очень хорошо, но, с другой стороны, если просто надо подать один VDSL сигнал, то можно утверждать - в многопарнике он прекрасно будет жить. Тесты-то мы проводили на старых отечественных линиях. Также мы отметили, что, как и заявляется производителем, VDSL сигнал не мешает работе обычного телефона. Так что Вы можете подавать в удаленные точки, наряду с Интернетом (к примеру), еще и обычную телефонию. И даже ISDN телефонию. Перейдем теперь к тестированию следующего оборудования:

City-Netek CN-5412

Это уже VDSL коммутатор, в качестве оконечных абонентских устройств для которого используются те же самые CN-501 модемы. Данный коммутатор поддерживает VLAN, одновременную передачу VDSL и голоса, имеет на борту 12 VDSL портов и 4-е Ethernet. Имеет консольный выход для управления через терминал. Пока устройство не поддерживает SNMP, но, тем не менее, этим устройством можно управлять по SNMP протоколу через универсальную платформу управления оборудованием City-Netek, CN 2000, которая, помимо прочего, включает в себя еще и Ethernet коммутатор. Еще раз повторю, что CN 2000 может управлять любыми коммутаторами, производимыми компанией - HPNA, VDSL и т.д. Причем все они управляются, в случае сопряжения с CN 2000, как одно устройство. Уже в этом квартале, по заявлению производителя, планируется выпуск SNMP вариантов данного свича.


Рис. 5. VDSL коммутатор City-Netek CN-5412

Тактико-технические характеристики (скорость, дальнобойность и т.д.) в целом соответствовали описанным выше модемам. Однако оборудованием City-Netek не заканчивается все VDSL оборудовние, которое есть на нашем рынке. Существует та же CISCO со своей LRE технологией (что по смыслу - тот же VDSL-over-Ethernet), OpticalAccess, оборудование которой построено на том же чипсете от Infenion и т.д.. В целом, все это оборудование похоже. Конечно, CISCO - это CISCO, со всем набором возможностей и, к сожалению, ценой. Есть модемы, есть коммутаторы с тем или иным набором функций. Правда, у City-Netek нет пока стоечных вариантов оборудования, а у того же OpticalAccess есть. Но, с другой стороны, такое решение не всегда нужно и экономически оправдано, и в большинстве случаев у того же City-Netek-а можно использовать центральную платформу управления: CN-2000 + HPNA или VDSL свичи, что будет несколько дешевле, чем стоечный вариант.

Заключение

В настоящий момент во всем мире происходит настоящий бум VDSL. Цена, скорость, дальнобойность - это безусловные плюсы данной технологии. Приглядитесь и Вы - вдруг и Вас VDSL избавит от некоторых проблем?

Технология VDSL

VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)

Технология VDSL является наиболее "быстрой" технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Однако, максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 метров до 1300 метров (табл. 2.1). То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п.

Таблица 2.1 - Расстояния и скорости VDSL

Расстояние, км

Скорость передачи, Мбит/с

Преимущества технологий xDSL

Ключевые преимущества технологий xDSL:

1. использование существующей абонентской линии;

2. значительное увеличение скорости передачи данных по медной паре телефонных проводов без необходимости их модернизации;

3. передача по этой единственной абонентской линии (АЛ) всего разнообразного трафика массового пользователя -- от традиционного телефонного разговора до доступа в Internet;

4. передача всего трафика данных пользователя (включая и трафик Internet) в обход коммутируемых сетей ТСОП (телефонная сеть общего пользования) или ISDN непосредственно в транспортную сеть передачи данных;

5. набор технологий DSL обеспечивает скорость передачи данных от 32 Кбит/с до 50 Мбит/с, так что пользователь может сделать выбор в зависимости от собственных потребностей;

6. как средство передачи данных оборудование xDSL занимает промежуточное положение между дешевыми аналоговыми модемами и дорогими выделенными линиями. Высокие скорости передачи при сравнительно небольших затратах делают технологии хDSL практически идеальным средством передачи данных для представителей малого и среднего бизнеса;

7. существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов. Использование DSL позволяет разговаривать по телефону, не отключаясь от Internet.

Вывод к разделу

хDSL (англ. digital subscriber line, цифровая абонентская линия) -- семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.

В аббревиатуре xDSL символ «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию DSL (англ. Digital Subscriber Line -- цифровая абонентская линия; также есть другой вариант названия -- Digital Subscriber Loop -- цифровой абонентский шлейф). Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые 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. Многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Существующие типы технологий хDSL различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных.

Описание технологий VDSL / VDSL2, стандартов, частотных планов (plan 997, plan 998, plan Fx), профилей, а также используемых алгоритмов в работе.

Технология VDSL (Very highdatarate Digital Subscriber Line) - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) обеспечивает наибольшую скорость среди технологий xDSL до 200 Мбит/с. Работает как в симметричном, так и асимметричном режиме. Расстояние передачи данных ограничено1.5 км. Это связано с тем, что VDSL для передачи данных использует высокие частоты, которые наиболее подвержены действию помех. На высоких частотах затухание сигнала сильно зависит от длины линии.

В 1995 г. были предприняты первые попытки стандартизации VDSL, причем почти одновременно несколькими организациями ANSI, ETSI и ITU-T. У всех трех организаций возникли разногласия относительно модуляции (QAM или DMT). В 2003 г. международная организация ITU-Tодобрила промежуточный стандарт VDSL, в виде рекомендации G.993.1, где в качестве основной модуляции была принята DMT, а в качестве факультативной - QAM. В окончательном варианте стандарта, который был утвержден в 2004 году, осталась только модуляция DMT. Стандарт ITU-TG.993.1 предусматривает передачу данных как симметричном, так и в асимметричном режимах на скорости до десятков Мбит/с (в стандарте ITU-TG.993.1 не оговорена точная предельная скорость) на расстояниях до 1,5 км.

Разработаны три частотных плана:

Рlan 998 принят Национальным институтом стандартов США (ANSI, American National Standards Institute) используется в Северной Америке, Японии и Европе. Plan 997, Рlan 998 приняты Европейским институтом по стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI, European Telecommunications Standards Institute) для использования в Европе. Рlan 997, Рlan 998, РlanFх одобрены к использованию международным союзом электросвязи (ITU, International Telecommunications Union). Plan Fx (Flexible) используется только в Швеции и подразумевает нечеткую границу частот в диапазоне от 3.75 МГц до 12 МГц. Эта граница может устанавливаться программным путем на оборудование. Главное условие, чтобы на стороне клиентского устройства и операторского устройства данные границы совпадали.

DS1 US1 DS2 US2
Plan 997, МГц 0.138-3.0 3.0-5.1 5.1-7.05 7.05-12.0
Plan 998, МГц 0.138-3.75 3.75-5.2 5.2-8.5 8.5-12.0
Plan Fx, МГц 0.138-2.5 2.53.75 3.75-Fx Fx-12.0

Частотные планы.

В 2006 г. ITU-T приняла стандарт VDSL2 в виде рекомендации G.993.2. Основной и единственной модуляцией была названа DMT. Технология VDSL2 также как и VDSL может передавать данные как в симметричном, так и в асимметричном режиме с максимально достижимой скоростью - 200 Мбит/с. Также для адаптации к условиям линии в VDSL2 добавлен механизм перестановки битов (Bit Swapping) и плавной адаптации скорости (SRA, Seamless Rate Adaptation).

Технология VDSL для передачи данных использует частоты в диапазоне от 138 кГц до 12 МГц и до 30 МГЦ для VDSL2. Причем в технологии VDSL для передачи и приема выделили несколько диапазонов. Для приема данных используются частоты в диапазоне 138 кГц - 3.75 МГц, 5.2 МГц - 8.5 МГц, а для передачи данных используются частоты в диапазоне 3.75 МГц - 5.2 МГц, 8.5 МГц - 12 МГц. В технологии VDSL2 рабочий диапазон частот увеличен до 30 МГц, для приема данных используется диапазон 12 МГц - 18 МГц, а для передачи 18МГц -30 МГц.

Профиль ширины полосы согласно плану 997 для VDSL2.

Профили технологиии VDSL.

Профиль 8a 8b 8c 8d 12a 12b 17a 30a
Спектр, МГц 8.832 8.832 8.5 8.832 12 12 17.664 30
Количество тонов 1972 1972 1972 1972 1972 1972 4096 2098
Ширина тона 4.3125 4.3125 4.3125 4.3125 4.3125 4.3125 4.3125 8.625
Мощность, дБм +17.5 +20.5 +11.5 +14.5 +14.5 +14.5 +14.5 +14.5
max Upstream, Мбит/с 18 18 18 18 50 50 50 100
max Downpstream, Мбит/с 85 85 85 85 100 100 100 100

Cравнительная таблица профилей .

Функцианал VDSL VDSL2
Частотный спектр 12МГц 30МГц
Совместимость ADSL Нет Да
Мощность DS 14.5м дБм 20 дБм
Автонастройка линии нет SRA, DRR

Cравнительная таблица технологий VDSL2 и VDSL.

Основные механзмы и алгоритмы используемые в технологии VDSL

Bit Swapping - алгоритм автоматической адаптации к помехам. На всех непораженных несущих существует определенный резерв пропускной способности, связанный с разницей между реальной скоростью передачи данных на несущей и максимально допустимой. В алгоритме Bit Swapping предполагается “перенести” пораженные помехой передаваемые символы на резервные места в других поднесущих в структуре сигнала. В результате такого "перетаскивания" скорость обмена не уменьшается, но адаптация к существующей помехе выполняется в полной мере. Перестановка битов перераспределяет биты и мощность (т.е. запас) среди разрешенных поднесущих. Обшая скорость передачи данных при этом не изменяется.

TC (Trellis Code) - Решетчатое кодирование - решетчатая модуляция (также называемая решетчатой кодовой модуляцией или просто TCM), представляет собой способ модуляции, позволяющий организовать высокоэффективную передачу информации по каналам с ограниченной полосой (например, по телефонным линиям). Позволяет не только выявлять ошибки при передаче, но и устранять часть из них.

Viterbi algorithm - Алгоритм Витерби используется для декодирования потока данных, закодированных при помощи сверточных кодов.

Reed–Solomon codes - Коды Рида-Соломона предполагают добавление избыточных бит для возможности определения достоверности доставки и их восстановления данных получателем.

INP (Impulse Noise Protection) - Защита от импульсных помех, представляет собой метод со значительным уменьшением коэффициента битовых ошибок (BER). INP определяется как количество последовательных символов DMT (дискретных многотональных) или их фрагментов, присутствующих на входе схемы разуплотнения, для которых ошибки могут полностью исправляться с помощью кода исправления ошибок, независимо от количества ошибок в символах DMT с ошибками. Чем выше этот параметр, тем выше помехоустойчивость от повреждения данных в процессе доставки от передатчика до приемника в результате воздействия импульсных помех, но тем выше задержки передачи, что критично для сервисов реального времени. При установке параметра INP на восстановление одного символа уходит 250 мкс (8a,8b,8c,12a,12b,17a) и 125 мкс (30a).

VDSL2 использует частотный диапазон до 30 МГц, на котором присутствует довольно много радиосигналов, способных вызвать интерференцию. Во избежание данных проблем в VDSL2 реализовано множество средств для управления частотным спектром, например, DPBO/UPBO, вырезка PSD (для устранения радиочастотных помех), управление MIBPSD.

DPBO/ UPBO (Downsream/Upstream Power Back-Off) - разработано для сценария, когда VDSL2 сигнал передаются по магистральному уплотнённому кабелю, в котром сосредоточены линии многгих абонентов. В следствие чего возникают перекрёстные помехи FEXT (Far End crosstalk loss), которые можно уменьшить за счёт снижения мощности выходного сигнала. UPBO способствует уменьшению влияния перекрестных помех на линиях.

DRR (Dynamic Rate Repartitioning) - позволяет несущим автоматически перераспределять пропускную способность между несущими каналами или каналами с задержкой. DRR позволяет пользователю запросить больше пропускной способности в случае, если какой-нибудь сервис требует больше. Это позволяет управлять качеством обслуживания.

SRA (Sceamless Rate Adaptation) - автоматически подстраивается по физические характеристики линии, повышая или понижая пропускную способность путём смены профилей защиты от помех.

SRA работает следующим образом:

1. Приёмник отслеживает соотношение сигнал/шум (SNR, Signalto Noice Raito) в канале и в случае необходимости сигнализирует о необходимости изменения скорости обмена для компенсации изменившихся физических характеристик линии.

2. Приёмник отправляет передатчику сообщение для инициирования изменения скорости. В сообщении содержатся все необходимые значения параметров, таких как мощность по поднесущим, используемые несущие и т.д.

3. Передатчик посылает "SyncFlag" для сигнализации отрезка времени, через которое новые параметры вступят в силу.

4. Приёмник получает SyncFlag и совместно с передатчиком переходит на новую скорость в определённый момент времени.

FDD (Frequency Division Duplexing) - предполагает передачу сигналов Downstream и Upstream в разных частотных диапазонах.

PSD (Power Spectral Density) - плотность мощности передачи на 1 Гц. Измеряется в дБм. Существует несколько разных PSD маск для различных региональных стандартов.

RFI (Radio Frequency Interference) - Радиочастотные помехи, наведенные на кабели (линии) окружающими источниками радиоволн (радиопередатчики, AM радиостанции и т.п.), по которым передаются данные. Учитывая, что диапазон частот, на котором работает VDSL/VDSL2 довольно велик, вероятность возникновения сильных помех из-за наводок других передающих устройств в этом диапазоне тоже очень велика (сигнал может интерферировать с другими радио сигналами из окружающей среды). Для избегания интерыеренции технология VDSL2 предусматривает уменьшение мощности сигнала передатчика на частотах, в которых имеет место быть интерференция с окружающими сигналами.

LR-VDSL 2 - модификация технологии VDSL2, позволяет увеличить максимальную длину линии до 4,5 км.

На этом все. Всем пока.