Перспективы развития ADSL

Полтора года назад, в начале 2003-го года, ITU (International Telecommunication Union – Международная Комиссия по Электросвязи, МКЭ) закончила разработку двух новых стандартов – ADSL2 (ITU G.992.3 и G.992.4 – эти два варианта отличаются между собой так же, как G.dmt и G.lite – во втором уменьшена как занимаемая частотная полоса, так и, соотвественно, скорость) и ADSL2+ (G.992.5), предоставляющего как увеличение пропускной способности ADSL-соединения, так и новую функциональность.

Стандарт ADSL2 больше нацелен именно на увеличение функциональности, а не скорости – последняя возросла всего лишь на 50 кбит/сек. по сравнению с ADSL при той же длине линии (либо, при той же скорости, появилась возможность удлинить линию на 200 метров). Заметно увеличилась помехоустойчивость связи при наличии узкополосной помехи (например, от радиостанций длинно- и средневолновых диапазонов), появилась возможность изменения накладных расходов протокола – если раньше они составляли 32 кбит/сек. вне зависимости от скорости соединения, то теперь на низких скоростях они могут уменьшаться до 4 кбит/сек., что заметно увеличивает скорости передачи пользовательских данных. Кроме того, ADSL2 позволяет в реальном времени собирать и обрабатывать информацию о состоянии соединения и качестве линии (последнее – даже в том случае, если соединение установить не удалось), что может быть крайне полезно провайдерам и телефонным компаниям при диагностике проблем.

Сильно сократилось энергопотребление ADSL2-трансиверов – если в нынешнем ADSL они всегда работают на полной мощности, то в ADSL2 появилось два дополнительных уровня энергосбережения, названные L2 и L3. ADSL2-трансивер работает на полной мощности (уровень L0) только при передаче непрерывного потока данных (например, если пользователь скачивает большой файл), если же наступает небольшой перерыв в передаче данных (например, когда пользователь просто гуляет по Сети, данные скачиваются весьма небольшими порциями), то модем может автоматически снизить скорость и перейти на уровень L2 с более чем вдвое сниженным энергопотреблением по сравнению с L0; переходы между L2 и L0 происходят практически мгновенно и без какой-либо потери информации, поэтому для пользователя они совершенно незаметны. Если же перерыв в передаче данных затягивается, то модем может уйти в "спячку" на уровень L3, вообще выключив трансиверы – правда, для возвращения из состояния L3 в L0 ему потребуется около трех секунд. Кстати, 3 секунды – это время установки соединения и при первом включении модема, против более чем десяти секунд у нынешних ADSL-модемов.

Пользующиеся обычными аналоговыми модемами достаточно долгое время наверняка помнят появление в протоколе V.32bis функции адаптивного изменения скорости (ASL), позволяющей модему менять скорость в зависимости от качества линии "на лету", то есть без переустановки соединения (ретрейна). Подобная технология появилась и в ADSL2 под названием Seamless Rate Adaptation (SRA) – теперь DSL-модемы могут изменять скорость без разрыва соединения или же каких-либо ошибок, то есть незаметно для пользователя. Например, если мешающая работе модема средневолновая радиостанция прекращает свое вещание в полночь – то вскоре после выключения ее передатчика модем сам поднимет скорость соединения.

Несомненно, помнят старожилы и появившуюся в Windows 98 и Windows NT 4.0 SP5 возможность объединения двух аналоговых модемов в пару – в то время это вызывало многочисленные споры, можно ли считать, что два модема по 56k каждый дадут суммарную скорость 112k, или же в реальности увеличение скорости будет не столь значительным. Впрочем, по причине отсутствия поддержки этого новшества со стороны большинства провайдеров, а также, главное, отсутствия у большинства пользователей второй телефонной линии проблема была скорее общетеоретической, нежели практической... Тем не менее, в ADSL2 появилась аналогичная возможность объединения модемов в пару (и даже больше), причем реализована эта возможность именно на уровне модема, а не операционной системы, что позволяет производителям выпускать многоканальные модемы (то есть однокорпусные устройства, подключающиеся сразу к нескольким линиям), позволяющие удвоить или даже утроить пропускную способность. Вряд ли они заинтересуют частных пользователей, но вполне могут оказаться полезны для организаций, для которых аренда лишней телефонной линии не представляет большой проблемы.

Появилась в ADSL2 и возможность создания виртуальных каналов, позволяющая сделать нечто подобное приоретизации трафика в ATM – например, для передачи голоса или видео можно выделить канал с низкой задержкой, но большим процентом ошибок, а для передачи данных – канал с маленьким процентом ошибок, но и сравнительно большой задержкой. На базе этой технологии предоставляется и так называемая функция Channelized Voice over DSL (CVoDSL), которая позволяет выделить из общего потока данных один или несколько 64-килобитных каналов для передачи голоса, как в обычной телефонной системе. Таким образом, так как пропускная способность ADSL2-модема много выше 64 кбит/сек., можно организовать на одной физической телефонной линии сразу несколько голосовых каналов, причем поддержка их будет осуществляться модемом на физическом уровне DSL, в отличие от технологий Voice over IP (VoIP, эта технология реализуется на уровне IP-сетей, а потому требует специального оборудования – то есть, грубо говоря, компьютера) и даже Voice over ATM (VoATM, эта технология реализуется посредством второго адаптационного уровня AAL2 ATM).

После прочтения предыдущего абзаца сама собой возникает мысль – а так ли нужна теперь совместимость ADSL2 с обычными телефонами, ведь теперь мы можем без проблем организовать сразу несколько цифровых телефонных каналов? И действительно, в ADSL2-модемах предусмотрена возможность отключить режим совместимости, после чего модем расширяет используемый им частотный диапазон в сторону низких частот, за счет чего увеличивает скорость восходящего потока данных на 256 кбит/сек. Разумеется, использовать при этом одновременно с модемом обычный телефон становится невозможно.

С точки же зрения домашнего пользователя наиболее существенные изменения произошли в ADSL2+ – по сравнению с ADSL2, частотная полоса, используемая для нисходящего потока данных, в нем расширена вдвое (в ADSL2 G.992.3 она простирается от 140 кГц до 1,1 МГц, в ADSL2+ – от 140 кГц до 2,2 МГц), что позволило увеличить скорость нисходящего потока до 24 Мбит/сек. Правда, эффективно это работает лишь на линиях длиной порядка полутора километров – при дальнейшем увеличении длины линии разница между ADSL2 и ADSL2+ быстро снижается и уже на линии протяженностью 2,5 км становится равной нулю.

Кроме того, ADSL2+ позволяет снизить взаимные наводки в кабеле между соседними линиями за счет использования диапазона 0,14...1,1 МГц для одной линии и 1,1...2,2 МГц для другой (при этом обе линии получают такую же скорость, как в ADSL2) – впрочем, здесь опять же подразумевается, что вторая линия должна быть не длиннее полутора километров, иначе заставить работать модем на ней только в высокочастотном диапазоне не удастся.

Уже существующие аппаратные решения позволяют как провайдерам, так и пользователям постепенно мигрировать на ADSL2 и ADSL2+ – так, например, в июне этого года компания Texas Instruments представила платформу Uni-DSL (UDSL), поддерживающую сразу пять стандартов – ADSL, ADSL2, ADSL2+, VDSL и пока еще не утвержденный ITU стандарт VDSL2 (его утверждение ожидается в течение 2005-го года, причем, в отличие от нынешнего VDSL, на больших расстояниях он не уступает ADSL по скорости, а идет вровень с ним). Таким образом, переход с ADSL на ADSL2/2+ будет происходить постепенно, без какой-либо перестройки существующей инфраструктуры, по мере постепенной модернизации оборудования провайдерами и пользователями.