Передача данных с помощью технологии ADSL

4.       Передача данных с помощью технологии ADSL

Российский рынок услуг передачи данных в режиме on-line находится в начальной стадии своего развития. Основным сдерживающим фактором является несоответствие между большой себестоимостью услуг и платежеспособностью потребителей, в результате чего такого рода услуги до настоящего времени могли позволить себе только средние и крупные корпоративные пользователи. Не секрет, что для снижения себестоимости услуг важнейшую роль играет выбор среды передачи данных именно для организации "последней мили", то есть линий по которым помещения абонентов подключаются к точкам доступа оператора. При построении сети, рассчитанной на массового пользователя, выбор технологии для "последней мили" становится принципиальным с точки зрения влияния на тарифы, поскольку расходы на организацию точек доступа и связей между ними (магистральной сети оператора) умножаются только на их количество и не зависят прямо от количества абонентов сети, а расходы на организацию "последней мили" умножаются именно на количество пользователей и, тем самым, в наибольшей степени влияют на себестоимость услуг.

В свою очередь, стоимость организации "последней мили" определяется величиной арендных платежей собственнику используемых кабелей (радиоканалов) или затратами на их прокладку (организацию радиоканалов), а также ценой оборудования, устанавливаемого в точке доступа оператора и у абонента. В настоящее время известны и широко используются в городских условиях следующие средства для организации "последней мили":

телефонные медные провода; волоконно-оптические кабели; телевизионные кабельные сети; радиоэфир (технология "радио-Ethernet"); каналы спутникового телевидения.

Перспективность использования той или иной среды передачи данных во многом зависит от технико-экономических показателей имеющегося технологического оборудования для организации цифрового канала. В последние 2 года на рынок буквально ворвалась и развивается гигантскими темпами технология ADSL, благодаря которой наиболее старая из существующих сред - "телефонные медные провода" подобно Золушке из детской сказки преобразилась как в техническом, так и экономическом плане.

Структурная схема технологии ADSL:

4.1. Что такое ADSL?

Что же это такое? ADSL (Asymmetric digital subscriber lines) - это телекоммуникационная технология, позволяющая передавать данные со скоростью до 8 Мбит/с по обычным телефонным линиям. По своему качеству (10Е-8 - 10Е-10) она является альтернативой построению волоконно-оптических сетей (в целом весьма недешевых) и позволяет оптимально использовать существующие кабельные сети традиционных телефонных операторов. ADSL обеспечивает передачу данных на скоростях, достаточных для эффективной работы с различными данными, в том числе цифровым видео или мультимедиа, то есть перекрывает потребности практически всех существующих на сегодняшний день контентных приложений.

По сравнению с технологиями традиционных кабельных модемов и волоконно-оптических линий главное преимущество ADSL состоит в том, что для нее используется уже существующий телефонный кабель. На окончаниях действующей телефонной линии устанавливаются специальные устройства (сплиттеры) - один на АТС и один в офисе (квартире) абонента. К абонентскому сплиттеру подключаются обычный аналоговый телефон и ADSL модем, который в зависимости от исполнения может выполнять функции маршрутизатора (router) или моста (bridge) между локальной сетью абонента и пограничным маршрутизатором провайдера. При этом работа модема абсолютно не мешает использованию обычной телефонной связи.

В нормальных условиях эксплуатации с помощью технологии ADSL можно вести передачу данных на скорости до 8 Мбит/с в прямом направлении и 1,5 Мбит/с в обратном. Аппаратура ADSL передает данные приблизительно в 200 раз быстрее, чем обычные аналоговые модемы, у которых средняя устойчивая скорость передачи около 30 кбит/с, причем в той же физической среде распространения.

На рисунке приведена схема организации типовой сети передачи данных, основанной на технологии ADSL. Структура сети построена по классическому принципу, предусматривающему единую на всем протяжении от устанавливаемого в помещении абонента оборудования до точки предоставления услуг структуру и формат кадров передачи - формат ячеек АТМ (по стандарту RFC1483 - Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5). Функционально СПД подразделяется на три основных относительно независимых иерархических подсистемы:

подсистема абонентского доступа, включающая в себя: собственно оборудование ADSL для подключения абонентов к центрам доступа оператора сети передачи данных на базе существующей кабельной телефонной распределительной сети (абонентский и станционный модемы) и оборудование промежуточной коммутации, обеспечивающее выполнение функций концентрации поступающего от абонентских модемов трафика в один мощный цифровой канал, через который узел доступа подключается к подсистеме магистрального доступа; подсистема магистрального доступа, посредством которой организуется взаимодействие центров доступа как между собой, так и с центрами предоставления услуг контент-провайдеров или центральными офисами корпоративных сетей пользователя; центр предоставления услуг (на первом этапе только доступ в глобальную сеть Интернет).

Протокольное обеспечение СПД строится в соответствии с основным принципом, заложенным в ее архитектуру. Информационные пакеты, порождаемые прикладным абонентским оборудованием, попадают на вход СПД через интерфейс абонентского терминала в формате Ethernet 802.3. Абонентский терминал производит все определенные протоколом RFC1483 преобразования (разбивает и "укладывает" содержимое пакета в ячейки АТМ, снабжает их адресом назначения) и передает их на выход входящего в состав терминала ADSL-модема. В свою очередь ADSL-модем в соответствии со стандартом Т1.413 производит "инкапсуляцию" и передачу АТМ ячеек по телефонной линии ADSL модема станционного концентратора (DSLAM). Станционный концентратор производит обратную процедуру и "восстанавливает" исходные АТМ ячейки из формата пакетов Т1.413, которые сразу же передаются на вход карты АТМ-концентратора, из которого они без всяких преобразований по протоколу ATM Forum PVC (Permanent Virtual Circuit) передаются в подсистему магистрального доступа (АТМ - сеть) по интерфейсу ОС-3с.

АТМ сеть также не производит никаких преобразований и осуществляет только доставку исходных АТМ ячеек по указанному в них адресу назначения. В качестве адреса назначения используется точка АТМ сети, к которой подключено оборудование центра предоставления услуг. Для организации услуги доступа к глобальной сети Интернет, в качестве оборудования центра используется подключенный по интерфейсу ОС-3с маршрутизатор, выполняющий функции терминации абонентских сессий (постоянных соединений PVC), которая заключается в выполнении обратных, по отношению к абонентскому терминалу, преобразований, определяемых протоколом RFC1483. При передаче трафика из центра к абоненту осуществляются совершенно аналогичные преобразования, только в обратном порядке. Тем самым, между портом Ethernet абонентского терминала и виртуальным портом маршрутизатора создается "прозрачная" локальная сеть c протоколом Ethernet 802.3, то есть все подключенные к абонентскому терминалу компьютеры пользователя "воспринимают" центральный маршрутизатор, так как если бы он был подключен непосредственно в его (абонента) локальную сеть.

 Поскольку для услуг доступа к сети Интернет единственным необходимым для взаимодействия протоколом сетевого уровня является протокол IP, цепочка протокольных преобразований, осуществляемых СПД, может быть изображена следующей диаграммой:

Клиентское приложение - IP - Ethernet - (IEEE802.3) - ATM - (RFC1483) - ADSL - (T1.413) - ATM - (RFC1483) - Ethernet - (IEEE802.3) - IP - глобальная сеть Интернет.