Hdsl/sdsl. 
Высокоскоростные информационные технологии DSL

HDSL, или технология высокоскоростной цифровой абонентской линии, — это первенец семейства xDSL, разработанный в конце 80-х годов компанией Bellcore (после разделения AT&T — научно-исследовательский центр региональных телефонных компаний США), берет свое начало от стандарта ISDN-BA. Данная технология начала внедряться в американских сетях связи с 1991 года. Оригинальная концепция HDSL была разработана в Северной Америке, разработчики DSL пытались повысить тактовую частоту ISDN, чтобы увидеть, насколько далеко и насколько быстро могут работать системы высокоскоростной передачи данных. Разработка нового метода цифровой передачи была вызвана стремлением телефонных компаний США найти более дешевый способ организации цифровых трактов, служащих для выноса абонентской емкости АТС, подключения к транспортным сетям ЛС и УПАТС.

Прежде для этого использовались линии Т1 (в Европе — Е1, более известные в Узбекистане как системы ИКМ-30), чья технология передачи была создана еще в начале 60-х годов. Применявшийся в этих линиях алгоритм кодирования сигналов AMI (Alternate Mark Inversion) очень неэффективно использовал частотный спектр (до 1,5 МГц), в результате чего в таких линиях происходило сильное затухание сигнала. Для преодоления больших расстояний первый регенератор приходилось устанавливать через 2 км, последующие — через каждый километр. Такие системы дороги не только при установке, но и в ходе эксплуатации.

Кроме того, если в многожильном кабеле две пары выделялись под канал Т1, то обеспечить требуемое качество телефонной связи по остальным парам (а часто — и в соседних кабелях) было невозможно. Телефонным компаниям нередко приходилось отказывать клиентам в организации каналов Т1, требовавшей прокладки нового кабеля (в США не принято это делать за счет заказчика).

Короче говоря, детки Бэлла поручили Bellcore создать более дешевое и эффективное решение. Исследовательская работа привела к удивительному открытию. Оказывается, даже простая 4-уровневая модуляция PAM (амплитудно-импульсная модуляция) позволяет работать на скоростях до 800 Кбит/с при вполне приемлемой длине линии (в США данная зона называется Carrier Serving Area — зона обслуживания оператора). Была снова использована технология компенсации эхо-сигналов, которая позволила организовать двустороннюю передачу данных со скоростью 784 Кбит/с по одной паре проводов, отвечая при этом всем требованиям по расстоянию передачи и запасу по помехоустойчивости, которые должны быть выполнены для предоставления необходимого качества обслуживания.

В результате появилась система, совместимая по основным параметрам с предыдущей. Однако за счет применения другого метода кодирования линии (был использован алгоритм 2B1Q, прошедший испытания в системах ISDN) и передового метода эхокомпенсации HDSL-системы позволили увеличить дальность связи без установки регенераторов (по кабелю с диаметром жилы 0,5 мм) до 6 км, т. е. в три раза. Благодаря этому преимуществу HDSL снизились не только объемы инвестиций в развитие системы связи, но и расходы на ее обслуживание. HDSL обладает и другими ценными особенностями:

• * за счет адаптивной цифровой обработки сигналов повышается качество их передачи
• * потребление энергии на удаленном конце линии сокращается до такой степени, что становится возможным дистанционное питание оконечного устройства, а при длине линии более 6 км — и регенераторов
• * возможна передача по двум или трем парам прямых проводов (типа ТПП) без подбора параметров и симметрирования (естественно, качество кабеля должно соответствовать общепринятым нормам)
• * отсутствие потребности в регенераторах на сравнительно больших расстояниях повышает общую надежность системы и ее производительность
• * для HDSL-оборудования не требуется отдельная диагностическая аппаратура
• * передовая схемотехника обеспечивает высокую устойчивость HDSL-линий к различного рода помехам, в том числе перекрестным. Производители провозглашают безошибочность передачи двоичной информации (BER) на уровне 10−7-10−11, что сопоставимо с показателями оптоволоконных линий, в которых BER составляет 10−10 (соответствует передаче одного ошибочного бита раз в неделю). При BER 10−7 ошибка происходит каждые 6−7 с.

Подобное качество передачи достигается за счет того, что сложные и высокоинтегральные сигнальные процессоры (DSP), применяемые в HDSL-устройствах (как, впрочем, и во всем остальном оборудовании семейства xDSL), все время поддерживают или восстанавливают целостность сигналов. Они создают математическую модель медного провода, благодаря чему компенсируется большинство разрушительных факторов, обусловленных этой транспортной средой. Компенсация происходит постоянно, поэтому с изменением состояния проводов или окружающей среды качество сигнала ухудшается незначительно.

Еще одно преимущество HDSL-устройств — слабое электромагнитное влияние на другие медные пары телефонного кабеля. Например, по заверению представителей НТЦ «Натекс», оборудование HDSL фирмы Schmid Telecom, в котором для передачи дискретных сигналов применяется амплитудно-фазовая модуляция с подавлением несущей (CAP), не создающая излучения на частоте свыше 250 КГц, позволяет использовать в многожильном кабеле до 80% пар (как известно, интенсивность перекрестных помех растет с частотой сигнала).

Работа над HDSL-оборудованием продолжалась и после 1991 года. Главное внимание уделялось сокращению требуемых для передачи пар проводов при сохранении повышенной (по сравнению с системами Т1/ИКМ-30) дальности связи без регенераторов. В середине прошлого десятилетия появились системы, получившие наименование Single Line Digital Subscriber Line, или SDSL (оборудование цифровой абонентской линии для одной пары проводов). В этих устройствах, как правило, используются сигнальные процессоры и специальные микросхемы (ASIC), разработанные несколько раньше для устройств асимметричной DSL. В связи со стремлением некоторых производителей и журналистов подчеркнуть симметричный характер новых устройств (передача информации осуществляется в противоположных направлениях с одинаковой скоростью) большое распространение получила и другая расшифровка аббревиатуры SDSL — Symmetrical DSL.

Со временем часть производителей начала обозначать как SDSL и оборудование, по сути таковым не являющееся (поскольку оно не обеспечивает скоростей Т1/Е1 по одной паре проводов). К этой категории относятся устройства CROCUS SDSL, DSLPipe-S и SDSL-плата для сервера доступа MAX-TNT.

Во всем мире оборудование HDSL применяется главным образом для подключения УПАТС к ТфОП, базовых станций (БС) сотовых радиотелефонных сетей к центрам мобильной коммутации, филиалов организаций к центральным офисам, для соединения между собой удаленных ЛС и точек присутствия Internet-провайдеров, а также для организации цифровых абонентских выносов.