Используйте медь - получайте золото Недавно исполнилось 120 лет проводной телефонной связи. За это время по всему миру были проложены миллиарды километров линий телекоммуникаций из старой доброй меди. Приход цифровой эры оптоволокна, казалось, прочел жестокий и безоговорочный приговор медным линиям. Но неожиданно пришло спасение - в виде технологии HDSL. В начале 90-х годов группа ведущих зарубежных телекоммуникационных компаний нашла способ использовать существующие медные кабельные линии в новейших цифровых сетях связи, требующих от каналов большой пропускной способности. Открылась возможность сэкономить огромные финансовые и временные ресурсы, необходимые для замены старых медных линий оптоволоконными. Системы HDSL позволяют передавать дуплексный цифровой поток Е1 скоростью 2048 кбит/с по обычному городскому кабелю (типа ТПП) на расстояние до 10 км без применения повторителей (регенераторов). Передача осуществляется по двум витым неэкранированным парам без подбора параметров и симметрирования. По сравнению с обычной аппаратурой ИКМ-30 это означает трех-четырехкратное увеличение длины "плеча регенерации", то есть существенное сокращение числа регенераторных подстанций в ИКМ-трактах. Такое увеличение зоны работоспособности при строительстве городских цифровых трактов позволяет в 80 процентах случаев вообще избежать установки повторителей. Этот способ получил название в виде аббревиатуры HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Loop) - скоростная цифровая абонентская линия. Однако открывшиеся перспективы с избытком компенсировали трудности произношения. Не случайно компания SPARNEX, одна из пионеров в производстве аппаратуры HDSL, провозгласила лозунг, вынесенный в заголовок. Дело - в модуляции Абонентские линии - весьма сложная среда передачи, в которой, кроме полезного сигнала присутствуют импульсные помехи, взаимные влияния между витыми парами, частотные искажения, эхо и прочие "прелести телефонной жизни", словно дорога в ухабах и рытвинах: ни скорость развить, ни в три ряда встать. Чтобы превратить обычную абонентскую линию в широкополосный канал передачи речи, видео и данных, разработчикам HDSL пришлось серьезно улучшить характеристики приемопередатчиков. Затем была решена задача повышения информативности сигнала. Если обычный сигнал, передаваемый в линию несет одну единицу информации, то сигнал в HDSL может нести до 64 информационных единиц. В настоящий момент в системах HDSL используются два типа модуляции - четырехуровневая 2B1Q и CAP. По сравнению с HDB3 (кодом для передачи по магистральным линиям на скорости 2,048 Мбит/с) первый способ модуляции повышает "информативность" сигнала, а, следовательно, и скорость передачи информации в четыре раза. Однако, наилучшие результаты дает модуляция типа CAP (Carrierless Amplitude and Phase) - амплитудно-фазовая модуляция без несущей. Модуляция CAP, разработанная компанией AT&T для систем HDSL, вобрала в себя последние достижения модемной технологии. Используемая 64-позиционная модуляционная диаграмма в 32 раза, по сравнению с HDB3, повышает информативность сигнала, что позволяет сократить излучаемый в линию спектр в десятки раз. Следовательно появляется возможность переноса сигналов видео, мультимедиа в область частот обычной телефонии. Технологии ADSL ADSL (Assymmetrical Digital Subscriber Loop) и SDSL (Symmetrical Digital Subscriber Loop) обещают стать еще более революционными. Из них наиболее приближенной к практическому применению является ADSL. Теоретически скорость передачи по существующим медным проводам на ADSL-линии может достигать 6 Мбит/с. Эта технология обещает очень многое как в локальных замкнутых сетях передачи данных, так и на телефонных линиях. Выпуск подобной аппаратуры уже освоен некоторыми компаниями, например Ericsson. Но, хотя производительность ADSL в несколько раз выше, чем HDSL, последняя пока обходится существенно дешевле, что сегодня делает HDSL почти идеальной технологией на переходный период от аналоговой к цифровой телефонии на ближайшие несколько лет. Если сравнить спектры передаваемых сигналов при различных типах модуляции (см. диаграмму), то нетрудно заметить три основных преимущества систем, использующих СAP-модуляцию. Во-первых, это минимальный уровень помех и наводок, обусловленный отсутствием излучения энергии на частотах свыше 240 кГц. Что позволяет использовать на соседних парах аналоговые системы уплотнения с частотным разделением каналов, например KAMA, KPP. Во-вторых, это отсутствие интерференции (взаимовлияния) и помех в спектре обычного телефонного сигнала, ввиду отсутствия в спектре составляющих ниже 4 кГц. Это снимает ограничения по использованию соседних пар для обычных абонентских или межстанционных соединений. В-третьих, это нечувствительность к высокочастотным и импульсным шумам, так же как и к низкочастотным наводкам и искажениям. Последнее свойство позволяет осуществлять прием и передачу в одном кабеле, а также уплотнять все пары в кабеле. Кроме того, реализованная AT&T технология CAP включает еще один важнейший компонент - эхокомпенсацию. Микропроцессор, производящий декодирование принимаемого сигнала, отфильтровывает отраженный и вернувшийся назад сигнал собственного передатчика. Таким образом, по единственной паре проводов допускается дуплексный, то есть двунаправленный обмен информацией. Если реально достижимая скорость передачи по телефонной сети составляет 30 кбит/с, то для HDSL передача в 2 Мбит/с считается возможной в большинстве случаев. Вместе с тем, системам с модуляцией CAP присущи и некоторые недостатки. На сегодняшнем уровне развития микроэлектронной технологии энергопотребление оборудования, использующего CAP, в два раза выше, чем для систем на основе 2B1Q. Это приводит к невозможности создания повторителей для систем CAP с дистанционным питанием по сигнальным проводам ввиду ограничений на токи и напряжения в линиях. Поэтому при уплотнении особенно длинных линий, когда требуется установка необслуживаемых дистанционно питаемых повторителей, все же лучше применять аппаратуру 2B1Q. HDSL в работе Применения аппаратуры HDSL уже сейчас весьма разнообразны. Она используется при организации высокоскоростных каналов передачи данных и соединительных линий между АТС, для абонентского уплотнения и совместно с гибкими мультиплексорами, для связи локальных сетей и во многих других случаях. Для соединения цифровых АТС аппаратура HDSL подключается к цифровым входам/выходам соединяемых станций через стандартный интерфейс G.703. После электрического подключения к обычной городской линии система готова к работе. Для аналоговых станций процедура ничуть не сложнее. После установки ИКМ мультиплексора аппаратура HDSL подключается через интерфейс G.703 вместо стойки оборудования линейного тракта. В случае, когда необходимо абонентское уплотнение или вынос номерной емкости АТС при дефиците кабельных пар, применение HDSL может дать дополнительно 30 телефонных номеров, вынесенных на расстояние 5-20 км без каких-либо кабельных работ. Применение HDSL совместно с гибкими мультиплексорами разделения времени помимо интегрированной передачи голоса и данных в цифровом потоке дает возможность производить транскодирование ИКМ сигнала в АДИКМ. Это позволяет в тракте 2 Мбит/с передавать до 56 телефонных каналов или высвободить поток 896 кбит/с для дополнительной передачи данных. Естественно, гибкие мультиплексоры могут использоваться и как обычные ИКМ-30, в том числе и для абонентского уплотнения. При организации соединения радиорелейных станций с районными АТС или учрежденческими АТС корпоративных и ведомственных сетей использование аппаратуры HDSL способно дать от одного до нескольких потоков Е1 (2048 кбит/с). Также достаточно просто и дешево может быть обеспечена передача информации между центрами коммутации сотовых или других беспроводных сетей с базовыми радиостанциями. Сегодня объемы внедрения аппаратуры HDSL за рубежом исчисляются десятками тысяч комплектов. Например, операторы сетей Франции и Италии в прошлом году провели тендеры на поставку соответственно 6000 и 4000 систем HDSL ежегодно. И это в странах, протяженность оптических линий в которых в десятки раз превосходит показатели СНГ. Очевидно, что потребности российских операторов связи в такой аппаратуре может быть еще более значительной. Немаловажным аспектом внедрения технологии HDSL является ее соответствие российским стандартам. К счастью, процесс сертификации аппаратуры HDSL (Watson и Watson II) в Минсвязи прошел без каких-либо осложнений, и есть надежда, что и другие перспективные разработки, основанные на новейших технологиях SDSL и ADSL, также не встретят препятствий на пути в Россию. Дмитрий Мирошников генеральный директор НТЦ "Натекс"