Что необходимо для внедрения xDSL

Сергей Шаронин

Развертывание цифровых систем передачи, цифровых систем уплотнения абонентских линий, систем цифрового абонентского доступа идет все ускоряющимися темпами. Если сечас везде уже властвует IP телефония, то ещё недавно всё было не так.. В качестве среды передачи на абонентском участке использовали медь. Если три года назад операторы в первую очередь предлагали подключение УАТС (ISDN PRI, E-1) по оптике, то теперь предпочтение отдается HDSL/SDSL. Зачем тратить деньги на новую инфраструктуру, если старая еще вполне пригодна? Точно такая же ситуация и с системами уплотнения при наличии свободной номерной емкости, когда до места, где находится десять потенциальных абонентов, проложена всего одна пара. В данном случае по обе стороны имеющейся пары достаточно установить систему уплотнения (DLC), которая представляет собой комплект из станционного и клиентского оборудования, и организовать цифровой канал с xDSL-подобным кодированием. Аналогичная картина и с корпоративными локальными сетями - если раньше компании готовы были инвестировать в далекое завтра (когда еще оправдаются затраты на укладку оптики), то теперь они стараются максимально экономить сегодня и задействовать километры уже проложенной меди. Подключить удаленный компьютер, объединить два сегмента локальной сети, организовать связь с провайдером - все это можно легко сделать не только с помощью ISDN BRI, но и используя одну из разновидностей xDSL. По сути, технология эта давно известна и столь же давно применяется (вспомним модемы для выделенных линий). Разница заключается в переходе на новый уровень технологий, с гораздо более высокими скоростями. Это или выделенная линия с двумя модемами (HDSL или SDSL), или абонентская линия с подключением к станционному оборудованию (мультиплексору доступа IDSL или ADSL) и клиентскому модему. Причем в последнем случае шлейф может по-прежнему использоваться обычным аналоговым абонентским устройством.

Из сказанного видно, что ни один оператор не сможет обойтись без технологий xDSL при развитии своей сети. Однако системы xDSL требуют не просто медной пары, а пары с определенными характеристиками. Для них не годятся пары в кабелях, где имеются некачественные (высокоимпедансные) или неправильные (с нарушенным повивом, перепутанными проводами из разных пар) соединения или дефекты изоляции (вода в кабеле, изломы), так как это ведет к существенному увеличению затухания сигнала в области высоких частот. Кроме того, для нормальной работы xDSL-модемов требуются качественные соединения на кроссе и отсутствие неиспользуемых отводов. Иногда проблемы создают элементы тепловой защиты устаревших модификаций.

Почти всегда линия имеет не какой-то один, а целый ряд недостатков. Каждый из них сам по себе может быть несущественным, но вместе они делают линию неработоспособной. Поэтому те, кто занимается развертыванием цифровых систем передачи или абонентского доступа на базе существующей кабельной сети, должны хорошо знать причины возможных неполадок и иметь возможность находить и устранять проблемы.

Сегодня чаще всего используется метод подбора. В случаях, когда в кабелях имеются свободные пары, оператор может попытаться выбрать те из них, которые имеют необходимые для работы характеристики. Если речь идет об уплотнении существующей абонентской линии с помощью цифровых систем передачи или организации по ней персонального сервиса на основе ADSL, свободных пар может не оказаться. Но и в этом случае можно найти выход - пары двух абонентов можно поменять местами, если один из них не претендует (пока) на цифровой сервис, а его пара соответствует всем требованиям, причем проверка линий тоже осуществляется путем установки оборудования.

В результате процедура инсталляции оборудования выглядит следующим образом. Выделенные пары скроссировали? Ставим оборудование. Заработало? Отлично, все оставляем как есть на пару дней и ждем, что будет... Постоянные ошибки? Попробуем другую пару, после того как ее скроссируют (через день-два). Опять ошибки? Еще одна-две попытки. Никак не удается заставить работать? Извините, вам не повезло - нет технической возможности. Автор лично был свидетелем подобной установки нескольких систем цифрового доступа, выполнявшейся различными операторами (названия компаний умолчим, чтобы никого не обидеть - такая картина, к сожалению, типична для всех). В большинстве случаев прибывшая бригада состояла из двух или даже трех человек (наверное, в соответствии с правилом «одна голова - хорошо, а две - лучше»). Основное их оснащение составлял сотовый телефон, основная задача была - установить модем и убедиться, что лампочки на нем мигают, как нужно.

Проверка линии с помощью оборудования «вживую» - вполне разумная практика, тем более что некоторые его виды имеют мощные встроенные функции тестирования, контроля за ошибками и ведения их статистики. Поэтому при выборе оборудования стоит обращать внимание и на эту часть его функциональных возможностей. В качестве наглядного примера можно привести модемы HDSL компаний Multidata и Orckit. Эти два устройства представляют как бы противоположные полюсы: одно конфигурируется переключателями и имеет только светодиодные индикаторы, а другое конфигурируется программно и поддерживает свыше двадцати тестовых функций.

Подобная практика имеет право на существование, особенно на первом этапе развертывания цифровых систем, когда охват цифровой услугой минимален. Она широко применяется за рубежом и даже получила ироничное название Plug-and-Pray («включай и молись»). Но в дальнейшем она неизбежно станет существенно ограничивать возможность и скорость внедрения новой услуги из-за большой трудоемкости работ. Более того, затраты на эти работы могут «съесть» весь запланированный доход и существенно увеличить время окупаемости проекта. И это не говоря о том, что некорректные действия кое-как обученного и плохо оснащенного персонала могут привести к порче оборудования и сбоям в сервисе, нанося прямой и косвенный урон успеху проекта. Поэтому всем, кто собирается приступить к развертыванию цифровых систем абонентского доступа, стоит задуматься о системном подходе к данной проблеме.

Вопросы обучения персонала настолько очевидны, что говорить о них более не имеет смысла. Следующее, о чем необходимо подумать, - разработка методик проверки и подбор соответствующих приборов. В существенной степени подход к этим работам зависит от того, является ли оператор, развертывающий такой сервис, хозяином абонентских линий или получает их на правах аренды от другого оператора. При нормальной организации труда владеющий абонентскими линиями оператор должен уже сейчас включить в свои рабочие планы мероприятия по их квалификации на предмет возможности использования для сервиса на основе xDSL (на уровне «годен - не годен») и санации тех из них, которые не отвечают граничным требованиям по устранимым причинам. Даже если такой оператор и не планирует развивать услуги цифрового доступа, то он имеет возможность получить дополнительный доход от сдачи абонентских линий в аренду другим операторам - не стоит забывать, что ADSL, например, может сосуществовать на одной линии с обычной аналоговой или даже цифровой (ISDN BRI) телефонной линией. А уж если он планирует оказывать такие услуги сам...

Так в чем же состоит работа по квалификации и какие приборы необходимы для ее проведения?

Предварительные работы. На этом этапе абонентские линии сортируются по ряду параметров («не годен - возможно, годен»), граничные условия для которых определяются на основе характеристик используемого оборудования. Наиболее удобны для этих целей погонная длина (при заданном сечении жил) и омическое сопротивление шлейфа. Хотя соответствие граничным условиям и не гарантирует функционирования оборудования на линии, эту работу необходимо сделать обязательно. Например, линии, длина которых превышает максимальную, могут работать, но неустойчиво - связь может нарушаться при увеличении влажности или температуры вследствие изменения волнового сопротивления шлейфа. Однако проведение предварительных работ возможно только при наличии порядка в «линейной бухгалтерии» (т. е. при наличии записей об имеющихся кабелях, их характеристиках и состоянии).

Абонентский шлейф. Для детальной оценки качества линии нужно измерить омическое сопротивление шлейфа, продольную асимметрию сопротивления жил, емкостную асимметрию жил, длину шлейфа по результатам измерения емкости, вносимое затухание в диапазоне от 300 Гц до максимально возможного (для разных приборов это обычно 200 или 300 кГц) при номинально нагруженном шлейфе (600 Ом), взвешенные шумы, индуктивные наводки.

Сравнение этих измеренных параметров с типичными значениями и с данными линейной бухгалтерии поможет легко выявить проблемные шлейфы, обнаружить и устранить причины неполадок. Особое внимание нужно обратить на ликвидацию всех отводов от абонентского кабеля. Проще всего наличие и суммарная длина отводов оцениваются из сравнения длины шлейфа по результатам измерения емкости и длины шлейфа по записям. Еще одной, но достаточно редкой причиной сильных затуханий на высоких частотах могут явиться оставшиеся на линиях пупиновские катушки, ранее использовавшиеся для выравнивания частотных характеристик линии в области звуковых частот. Гораздо чаще встречается «распарка» (перепутанные между различными парами жилы) - будучи почти незаметной в обычной аналоговой телефонии, она делает невозможной внедрение xDSL. И катушки, и нарушение повива проще всего обнаружить с помощью рефлектометра для кабелей с металлическими жилами (TDR). Кроме того, рефлектометр позволяет выявить места отклонений волнового сопротивления шлейфа, порожденных другими причинами (например, повышенным сопротивлением жил или пониженным сопротивлением их изоляции), а также измерить фактическую длину кабеля, найти место подключения отводов и многое другое.

Таким образом, для успешного выполнения этих работ необходимо иметь мультиметр, прибор для измерения сопротивления изоляции, мостовой измеритель сопротивления, измеритель емкости, рефлектометр. Поскольку в спектре сигнала xDSL присутствуют высокие частоты (20 кГц-1,6 МГц), то измерение частотных характеристик (затухания) и шумов возможно только с помощью специально предназначенных для этого приборов - тестеров DSL. Иногда в состав тестеров ADSL входит даже эмулятор абонентского модема, таким образом линейный персонал всегда может проверить работоспособность шлейфа на любом участке до мультиплексора доступа.