xDSL: революция продолжается

Сергей Шаронин

Современное революционное развитие Internet идет в направлении создания полностью интерактивной мультимедийной высокоскоростной коммуникационной сети.

Перенесение точки концентрации трафика ближе к абонентам позволяет решить многие проблемы внедрения технологий DSL.

Современное революционное развитие Internet идет в направлении создания полностью интерактивной мультимедийной высокоскоростной коммуникационной сети. Сегодня подключение к высокоскоростной сети передачи данных становится необходимостью для пользователей во всем мире, причем не только коммерческих, но и частных. Со временем высокоскоростные соединения должны стать непременным условием существования общества, столь же обыденным, как электричество или водопровод.

Производители и провайдеры проявляют достаточно большую активность в области использования медного телефонного кабеля и технологий xDSL. При этом их деятельность развивается в двух направлениях. С одной стороны, высокоскоростное подключение может быть предложено отдельным пользователям, которые испытывают потребность в таком подключении и готовы за него платить, по телефонным линиям этих абонентов. С другой - высокоскоростное подключение может быть организовано для группы потенциальных пользователей (например, в офисном или жилом здании), которым затем предлагается стать абонентами данной услуги.

Оба направления, каждое из которых имеет свои достоинства и недостатки, имеют право на существование. Рынок индивидуальных услуг уже сформировался и постоянно расширяется. В этой области лидирует технология ADSL; ожидается бурное развитие новой, стандартизованной версии SDSL (ETSI TM6). Между тем рынок коллективных услуг только начинает формироваться, опираясь на достижения своего «старшего брата». Но его развитие происходит столь стремительно, что напоминает революцию. Все объясняется очень просто - налицо революционная ситуация вследствие конфликта между возможностями и проблемами внедрения технологии ADSL, с одной стороны, и обстановкой, сложившейся на рынке, с другой. Есть и еще одно объяснение - на этот раз речь идет не о разработке новой разновидности xDSL, а о принципиально ином подходе к использованию уже имеющихся.

ADSL: ЧТО ХОРОШО?

У ADSL много привлекательных достоинств. Прежде всего, это высокая скорость передачи данных. Функциональным пределом возможностей ADSL является абонентская линия протяженностью 3,5-5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. В настоящее время ADSL обеспечивает скорость «прямого» потока данных (от провайдера к абоненту) в пределах от 1,5 до 8 Мбит/с и скорость «обратного» потока данных (от абонента к провайдеру) от 640 Кбит/с до 1 Мбит/с. В соответствии с общей тенденцией развития данной технологии в будущем скорость передачи данных, особенно в «прямом» направлении, увеличится.

Чтобы подключиться к сети Internet или к локальной сети, больше не нужно набирать телефонный номер. ADSL создает широкополосный канал передачи данных по уже существующей телефонной линии. После подключения модемов ADSL пользователь получает постоянно готовое к работе соединение (см. Рисунок 1).

В результате вся пропускная способность оказывается в распоряжении пользователя. В отличие от кабельных модемов, где пропускная способность разделяется между всеми абонентами (что оказывает существенное влияние на скорость передачи данных), технология ADSL предусматривает использование линии только одним пользователем.

Технология ADSL позволяет полностью задействовать возможности линии. При обычной телефонной связи «в работе» оказывается около одной сотой пропускной способности телефонной линии. Технология ADSL устраняет этот «недостаток» - оставшиеся 99% задействуются теперь для высокоскоростной передачи данных.

Многофункциональность данной системы также обеспечивает существенные преимущества. Так как для различных функций выделены свои частотные каналы абонентской линии, ADSL позволяет одновременно передавать данные и говорить по телефону. В результате абонент может звонить по телефону, отвечать на звонки, передавать и принимать факсы, одновременно находясь в Internet или получая данные из локальной сети, и все это осуществляется по одной и той же телефонной линии.

ADSL открывает совершенно новые возможности там, где в режиме реального времени требуется передача качественного видеосигнала. Это, например, организация видеоконференций, обучение на расстоянии и видео по запросу. Технология ADSL позволяет провайдерам и телефонным компаниям предоставлять своим пользователям услуги со скоростью передачи данных, более чем в 100 раз превышающей обеспечиваемую самым быстрым на сегодня аналоговым модемом (56 Кбит/с) и более чем в 70 раз выше скорости передачи данных в ISDN (128 Кбит/с).

Кроме того, технология ADSL чрезвычайно эффективна с экономической точки зрения хотя бы потому, что она не требует прокладки специальных кабелей и позволяет задействовать уже существующие двухпроводные медные телефонные линии. Таким образом, если у вас дома или в офисе есть подключенный телефонный аппарат, то вам не нужно прокладывать дополнительные провода, чтобы применять ADSL. На обоих концах линии устанавливаются модемы ADSL: один на стороне пользователя (дома или в офисе), а другой - на стороне сети (у провайдера Internet или на телефонной станции). Кроме того, чтобы модем ADSL работал, пользователю необходимо иметь компьютер и интерфейсную плату, например Ethernet 10BaseT.

Еще одно немаловажное достоинство ADSL - эта технология предлагает экономичный способ передачи постоянно растущего потока данных из домов и небольших офисов. Высокая скорость «прямого» потока данных и постоянная готовность к работе - вот основные преимущества, которые получает пользователь, выбравший для себя технологию ADSL. Возможность одновременного использования телефона и компьютера без второй соединительной линии также немаловажна. Кроме того, перечисленные характеристики позволяют применять ADSL для дистанционного обучения, интерактивных игр и т. п.

Соединение ADSL «всегда установлено», поэтому все сообщения поступают без задержки. Постоянно действующее соединение значительно упрощает работу. Технические характеристики при этом также значительно улучшаются, потому что высокая скорость позволяет снизить время ожидания и участвовать в таких мероприятиях, как, например, видеоконференции.

К настоящему времени накоплен достаточный опыт применения ADSL - еще один аргумент в пользу данной технологии. Конечно, этим опытом обладают не все. Но сегодня провайдер вполне может найти компанию-поставщика, хорошо знакомую с аспектами построения и эксплуатации таких систем. Это лишь одна сторона вопроса. Что еще важнее, немалый опыт накоплен также и производителями. Дело в том, что на Западе крупные рамочные контракты на поставку оборудования операторам заключаются только после того, как оператор получит положительное заключение от серьезной исследовательской лаборатории (например, Bell Labs в США) и проведет опытную эксплуатацию (в течение 6-12 месяцев). Как во время испытаний, так и в ходе эксплуатации оборудование проходит проверку на устойчивость работы и совместимость со всеми системами оператора. Все полученные замечания производитель устраняет - иначе ему контракта не видать. Поскольку производитель одновременно занимается несколькими контрактами, то оборудование через несколько поколений доводится практически до совершенства. Так, уже имеющиеся проверенные решения plug&play для провайдеров Internet на основе IP DSLAM позволяют с минимальными затратами модернизировать существующие или построить новые сети IP, задействуя технологию ADSL для абонентского доступа.

ADSL: ЧТО ПЛОХО?

Однако возможность использования технологии ADSL во многом зависит от качества конкретной телефонной линии. Чтобы результаты удовлетворили любого, даже самого придирчивого пользователя, абонентскую линию необходимо предварительно подготовить к эксплуатации.

Новые цифровые технологии предъявляют повышенные требования к кабельной сети. Эти требования, прежде всего, касаются качества линии и определяются возможностями ее использования для высокоскоростной передачи данных. Обычная витая пара телефонных проводов, по которой до этого не передавалось ничего, кроме голоса, в своем реальном состоянии может не подходить для высокоскоростной передачи сигналов цифровых систем.

Технология ADSL весьма чувствительна и к длине используемой линии. Пропускная способность линии ADSL обратно пропорциональна протяженности абонентской линии. На функционирование такой линии оказывают влияние реальная длина кабеля, диаметр проводов, наличие кабельных отводов, а также перекрестные помехи от других пар кабеля. Под кабельным отводом обычно понимается отрезок кабеля, который подключен к абонентской линии, но не входит в прямое соединение абонента с телефонной станцией. Осуществлению обычной телефонной связи кабельные отводы не мешают. Однако для цифровых технологий, таких, как ADSL, кабельные отводы могут создавать различные проблемы. Отраженные от концов кабельных отводов сигналы накладываются на передаваемый абоненту сигнал, в результате чего растет число ошибок.

Кроме того, технология ADSL (впрочем, как и другие цифровые технологии) весьма чувствительна к наличию сильных перекрестных помех между используемой парой проводов и другими парами, входящими в тот же пучок кабеля. Одной из основных причин появления перекрестных помех являются «разбитые» пары (перепутанные между собой провода двух пар) в кабеле.

Технология ADSL позволяет удовлетворить спрос со стороны пользователей на высокоскоростные системы передачи голоса, данных и видео по телефонным проводам. Но, развивая свой бизнес в данном направлении, любой провайдер или телефонная компания неизбежно столкнется с двумя «пакетами» трудностей. Первый «пакет» включает описанные выше трудности технического характера. Для организации высокоскоростного доступа каждого индивидуального пользователя его телефонную линию необходимо тщательно подготовить и осуществлять постоянный контроль за ее техническим состоянием. Теперь если соответствующие расходы умножить на количество потенциальных пользователей у любой серьезной компании, то итоговая сумма будет весьма значительной. Второй «пакет» проблем относится к маркетингу. Чтобы постоянно увеличивать количество пользователей, с ними придется работать. Каждого, кто проявляет хоть малейший интерес к высокоскоростным соединениям, нужно убедить в необходимости превращения его телефонной линии в высокоскоростной канал. При этом многим пользователям, которых уже не устраивает скорость передачи аналогового модема, тем не менее не нужна столь высокая скорость передачи данных, которую в состоянии обеспечить технология ADSL (да и экономические соображения нельзя не принимать в расчет).

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Конкуренция, как известно, - двигатель прогресса. Трудно что-либо противопоставить этому утверждению. Но именно конкуренции нам и не хватает во многих областях производства, так же как и в сфере услуг. А уж как ее не хватает в области услуг связи... Стремительное падение цен и появление новых видов услуг в области сотовой связи и пейджинга - результат конкуренции между операторами. А много ли пользы принесла конкуренция в области проводной связи? Да и существует ли она вообще? Зная, что абонентские шлейфы находятся в руках городской телефонной сети, вряд ли на этот вопрос можно ответить утвердительно. Все альтернативные операторы вынуждены идти на поклон, чтобы организовать подключение абонента. Нет, конечно, все альтернативные операторы имеют точки присутствия на узлах связи. Но ведь они размещены и существуют там не на законном основании (как в США, например), а по милости администрации сети. А у монархов ведь как? Слово королевское: захотел - дал, захотел - назад взял. Какая уж тут конкуренция...

Особенно тяжело взаимоотношения складываются между традиционными операторами и теми, кто занимается услугами доступа к сетям передачи данных и Internet. Даже в США традиционные операторы и операторы альтернативные «общаются» между собой не без проблем. Последние платят первым и за место для оборудования, и за использование шлейфов. Взаиморасчеты производятся по неким «расчетным» ценам, которые традиционные операторы стараются взвинтить под любым предлогом. И что же? Да как обычно: конкуренция и здесь все поставила на свои места. Решение, когда есть платежный спрос, всегда найдется. На помощь пришли производители с новым приложением xDSL. Революция продолжается!

Идея лежала на поверхности: отказаться от использования «последней мили», принадлежащей традиционному оператору, и перейти к использованию последней сотни метров, которые обычно принадлежат зданию. А дома в городах какие? Многоквартирные. Да и офисные комплексы чаще всего напоминают те же многоквартирные дома. А гостиницы? А крупные компании? Ниже приведены несколько вопросов, ответы на которые напрашиваются сами собой.

1. Зачем платить оператору за установку на его узле оборудования, если его можно установить в доме, а абонентов подключить к нему, использовав медь, принадлежащую зданию?
2. Зачем платить оператору за медь, необходимую для обслуживания ста жильцов, если ему достаточно заплатить за две пары (основную и резервную)? А ведь доставить до дома информацию можно и по радиоканалу.
3. Зачем агитировать «прописанных» в здании абонентов - достаточно заручиться поддержкой хозяина дома, поделившись с ним частью прибыли от оплаты за услуги? Кстати, жильцы не проиграют - им не придется заказывать и дожидаться установки оборудования, а также платить за нее.
4. Зачем стараться обеспечить высокое качество весьма длинного провода от узла связи до здания - достаточно держать под контролем небольшой отрезок от ввода в здание до абонента. А это, в свою очередь, позволяет увеличить скорость и обойтись низкокачественными шлейфами. Мало того, что точка концентрации трафика приблизилась к конечному пользователю и эффективность использования канала возросла. Данное решение обеспечивает еще один источник экономии - ведь на кондиционирование меди теперь не нужно тратиться вовсе. На таких расстояниях все должно работать даже по шлейфу из ТРП (по так называемой «лапше»).

Итак, зная ответы, предложить решение, соответствующее всем исходным условиям, не составит труда (см. Рисунок 2). В основе этого решения все те же технологии xDSL. Все так же абонентские шлейфы используются как для телефонии, так и для передачи данных. Зато покрываемые расстояния сократились, и теперь вполне можно обойтись без частотных разделителей, подключая оконечные устройства передачи данных параллельно в любом удобном месте. Все просто.

Здесь стоит сделать небольшое отступление. К сожалению, далеко не везде в России вышеупомянутые исходные условия выполняются.

Во-первых, сам принцип организации кабельной сети в здании у нас иной. Обычно здание не имеет одной точки ввода - в него входит несколько десяти- или двадцатипарных кабелей. Кабели эти оканчиваются коробками, разбросанными достаточно хаотично в подъездах, и от них уже идут абонентские шлейфы в виде проводов ТРП. Начинаются же они, как правило, в кроссовом шкафу на улице.

Во-вторых, точкой разграничения оператор-абонент является не ввод в здание, а как раз упомянутые выше коробки. Все это достаточно условно, так как в наших законах об этих разграничениях ничего не говорится, но одно можно утверждать с уверенностью - весь кабель, включая коробки, принадлежит городской сети.

В-третьих, у большинства зданий, к сожалению, нет одного хозяина. Точнее говоря, хозяин-то есть (ДЭЗ или еще что-то в этом роде), но ему не до высоких технологий, там только и успевают выбитые стекла вставлять.

В заключение (чтобы у читателя не создалось впечатление, что «сладкая жизнь, как всегда, проходит мимо») следует отметить, что для зданий с наиболее платежеспособными абонентами (новое качественное жилье и офисные комплексы) все начальные допущения верны. И число таких зданий растет на глазах, так что перспективы для внедрения нового оборудования в России все-таки имеются немалые.

Но вернемся к нашей теме. Вот алгоритм действия альтернативного оператора сетей передачи данных:

• составление списка зданий, у которых имеется один хозяин (включаем в него офисные комплексы, крупные компании, коттеджные поселки и т. п.);
• заключение с хозяином договора на предоставление услуг (если здание только вводится в эксплуатацию, то лучше эксклюзивный) и определение размеров его дилерского вознаграждения;
• установка оборудования в центральной кроссовой;
• организация любого выделенного канала от своего узла до здания (радио, выделенная линия, арендованный у другого оператора канал);
• подключение абонентов и получение прибыли.

Оператору выгодно. Но и две другие стороны не прогадают. Жильцы и арендаторы могут меняться, но любому новому пользователю будет проще и дешевле получить услугу от хозяина здания. А хозяин здания может не только получать вознаграждение, но и всегда упоминать о возможности предоставления такой услуги, как бонусе, для арендатора.

Говорят, за двумя зайцами погонишься, ни одного не поймаешь. Но давайте немного отвлечемся от темы нашего разговора. Подумайте, готовы ли вы подключиться к спутниковому телевидению, оплатив и тарелку, и установку всего оборудования, да еще и вносить регулярно абонентную плату за пакет программ без какой-либо гарантии, что установленная на балконе тарелка будет обеспечивать хороший прием. А если тарелка уже окажется установлена на крыше и к каждой квартире уже будет протянут кабель, так что вам останется только приобрести дешифратор и вносить абонентскую плату? Мне кажется, в последнем случае спутниковое телевидение появилось бы во многих квартирах. Да и компании, предоставляющей данную услугу, гораздо легче и дешевле установить и настроить одну антенну для каждого дома, чем делать это для каждого отдельного клиента.

Вывод прост. Если уж информационный мир рано или поздно вторгнется в жизнь каждого человека, то оператору следует рискнуть «сыграть на опережение» и подготовить почву для подключения всех потенциальных пользователей. Все, что требуется, - обеспечить высокоскоростное подключение каждого здания, с большим количеством потенциальных пользователей, с помощью одной (или, в крайнем случае, нескольких) линий передачи данных. При этом оба зайца окажутся у вас. Количество линий, которые необходимо специально подготовить к высокоскоростной передаче данных, значительно сократится, а число потенциальных пользователей - заметно увеличится.

Собственно говоря, в США, где, в отличие от России, нет проблем с лицензированием операторской деятельности, еще одним аргументом в пользу рассматриваемого подхода стало повсеместное вовлечение в процесс продажи услуг связи хозяев зданий в качестве розничного сегмента. И тут возможность для экономии налицо - хозяин здания и так каждый месяц выставляет счета арендаторам, так что ему стоит вписать в счет еще одну строку. А оплата доступа, по большей части, ведется по принципу фиксированного тарифа за постоянное подключение. Подключение к Internet многоквартирных жилых домов может стать еще одной коммунальной услугой, вроде газо- и водоснабжения, отопления и электричества. Подготовить дом к нормальной работе в сети - это значит организовать высокоскоростной канал передачи данных со всей необходимой инфраструктурой, сетью, оперативными и сервисными функциями.

В результате цепочка продажи услуг выглядит так: поставщик услуг - оператор транспортной сети - оператор сети доступа - хозяин здания (он же дилер или розничный торговец) - абонент. Причем в большинстве случаев вполне можно обойтись и без оператора сети доступа.

Что же представляет собой необходимое для этого оборудование? Центральная часть - мультиплексор доступа, по внешнему виду напоминающий обычный концентратор локальной сети. Абонентская часть может выглядеть по-разному, в зависимости от приложения. В случаях, когда речь идет о доступе для одного компьютера, - это сетевая плата (см. Рисунок 3). Если требуется подключить портативный компьютер или обеспечить универсальный стык (например, в гостиницах) - это адаптер с интерфейсом USB (см. Рисунок 4). Когда же нужно обеспечить доступ для сегмента локальной сети - это специальный концентратор (см. Рисунок 5).

Подключение оборудования осуществляется чрезвычайно просто. Мультиплексор доступа (см. Рисунок 6) устанавливается рядом с центральным кроссом здания и подсоединяется в параллель к абонентским шлейфам; абонентское устройство включается в любую из телефонных розеток, имеющихся в помещении арендатора. Никаких частотных разделителей, микрофильтров и замены проводов - используется имеющаяся телефонная проводка. В зависимости от модели мультиплексора на абонентском шлейфе (до 24 портов) обеспечивается скорость доступа от 1 до 10 Мбит/с при дальности около 500 м, в качестве интерфейса глобальной сети используется Ethernet на 10/100 Мбит/с или Fast Ethernet на 200 Мбит/с. Мультиплексоры поддерживают различные способы удаленного администрирования (SNMP, telnet), несколько схем биллинга (оплата за время доступа, за трафик, постоянная) со сбором информации с удаленного сервера, управление основными параметрами (CIR, MIR) качества сервиса (QoS) для каждого клиента, а также возможность задействования канала для передачи трафика VoIP телефонии коммерческого качества.

Такие характеристики позволяют провайдеру подключить к своей сети передачи данных всех арендаторов, организовав всего одну точку присутствия в здании. Учитывая, что стоимость порта у подобных систем ниже, чем у обычного xDSL, достигаемая экономия позволяет сторонникам новой технологии с уверенностью смотреть в будущее и всерьез рассчитывать на захват существенной доли рынка систем цифрового абонентского доступа.

Обеспечение высокоскоростного доступа индивидуальных абонентов представляет собой быстро развивающийся рынок услуг, за которым пристально следят не только провайдеры, но и производители телекоммуникационного оборудования. Главная цель состоит в охвате двух основных сегментов данного рынка - офисных зданий и многоквартирных жилых домов. Для решения данной задачи используются различные методы, в частности подключение отдельных абонентов с помощью технологий xDSL. Но до сегодняшнего дня не было придумано технического решения, реализация которого позволила бы организовать систему обслуживания, приносящую прибыль за счет массового привлечения потенциальных пользователей. Организация высокоскоростного доступа не для каждого пользователя в отдельности, а для целого дома создает совершенно новую модель обслуживания и значительно расширяет возможности провайдеров и телефонных компаний. Теперь эта технология есть, и она активно апробируется, так что - продолжение следует.

См. также:

• Тестовые телефонные трубки 
• Анализаторы абонентских линий и окончаний 
• Анализаторы и тестеры ADSL / DSL