К практическому использованию оборудования xDSL

В последнее время операторам связи предлагается настолько широкий спектр оборудования xDSL, что выбрать наиболее оптимальный вариант применительно к каждому конкретному случаю весьма сложно. Вот почему разработка рекомендаций, касающихся как использования систем xDSL в одном кабеле, так и совместного их применения с аналоговой аппаратурой абонентского доступа, становится актуальной задачей.

Силами сотрудников ЛОНИИС и НТЦ НАТЕКС (Москва) были проведены лабораторные исследования электромагнитной совместимости (ЭМС) различных систем xDSL. Однако для выработки рекомендаций результатов проведенных исследований только на лабораторных линиях оказалось недостаточно, и поэтому в июне этого года к перечисленным коллективам специалистов присоединились сотрудники УКЦТиИ ОАО “Кубаньэлектросвязь” (Краснодар) и Анапского ОУС, которые провели линейные испытания модемов семейства FlexDSL New Generation (с модуляцией САР, ТС-РАМ и 2В1Q) на кабельных линиях г.Анапа (см. “ЭС”,2001, №8, с. 49).

Следует отметить, что для предварительных выводов, представленных ниже, первый этап исследований работы xDSL-оборудования в реальных условиях прошел достаточно результативно. Исследования проводились со стороны абонентского кабельного оконечного устройства в соответствии с “Программой и методикой испытаний систем цифрового уплотнения абонентских линий”, разработанной ЛОНИИС. Результаты этих исследований, проведенных на кабелях, проложенных в приморской местности и подверженных агрессивному воздействию окружающей среды, могут быть учтены при внедрении оборудования xDSL.

Оборудование для испытаний было предоставлено НТЦ НАТЕКС. Это – комплекты аппаратуры FlexDSL PAM (10 комплектов); FlexDSL MSDSL (CAP 8-128, две пары модемов); FlexDSL MDSL (2B1Q, две пары модемов).

При проведении испытаний использовались следующие измерительные приборы: ИРК-ПРО – для измерений цепей кабеля на постоянном токе; WG SLT-22 – для измерений затухания цепей, параметров влияния и уровня помех (производства корпорации ACTERNA, представленный ее официальным дистрибьютером ООО ВИЛКОМ С.-Пб); Dynatel 965 DSP – для измерений первичных параметров кабеля и рефлектометрии.

Первая линия (АТС-4 – РШ-169 – РК07). Длина линии – 3150 м, длина магистрального участка – 3100 м, длина распределительного участка – 50 м; кабель неоднородный (диаметр жил 0,32; 0,4; 0,5 мм). В испытаниях использовались 8 пар.

В процессе исследований цепей кабеля по постоянному току измерялись первичные параметры кабеля: сопротивление изоляции “жила-жила”, “жила-земля”; электрическая емкость; сопротивление шлейфа; сопротивление асимметрии.

Результаты измерений показали, что:

• величина сопротивления изоляции была заниженной у всех выделенных пар и находилась в пределах 10 … 700 МОм ;
• величины емкости и сопротивления шлейфа для всех пар находились в пределах нормируемых значений (С=142…163 нФ, R_шл=1100…1237 Ом соответственно).
• асимметрия трех пар превышала нормируемые значения (0,5 % от сопротивления шлейфа), причем у двух пар Rасимм находилось в пределах 0,3…46,9 Ом.

Анализируя полученные значения, можно сделать вывод, что разброс по емкости и шлейфу стал следствием того, что магистральный участок предоставленных пар имел разную трассировку.

На переменном токе измеряли вторичные параметры: рабочее затухание цепей (а_р) в диапазоне до 1МГц (выбор частот определялся программой, заложенной в измерительном приборе WG SLT-22) и переходное затухание на ближнем конце А₀ в том же диапазоне.

Результаты показали, что ар находилось в пределах нормируемых значений (усредненные характеристики а_р приведены в таб. 1);

Таблица 1

Переходное затухание на ближнем конце было резко заниженным (на f = 1 кГц А₀ ≈ 40 дБ), причем измерения из распределительного шкафа (РШ), установленного на магистральном участке, показали, что А0 находилось в пределах средних статистических норм. Это свидетельствует о плохом состоянии распределительного участка и о вероятной “разбивке” пар, которая привела к резкому ухудшению параметров влияния.

На основании результатов измерений специалисты пришли к выводу, что установить на таком кабеле более одной системы не удастся. Действительно, при подключении систем с САР и с РАМ было выявлено, что они могут работать только по отдельности, с хорошим запасом устойчивости (SQ= 9,5…10,5 дБ) на скорости, не превышающей 1Мбит/с.

Вторая линия (АТС-4 – РШ 5-72 – РШ 5-69 – РК 28). Линия однородная, общая длина – 3320 м, длина магистрального участка – 3120 м, длина распределительного участка – 200 м, диаметр жилы – 0,4 мм.

В испытаниях использовались 5 пар. Результаты измерений показали следующее:

• сопротивление изоляции большинства пар было заниженным (R_из = 120…1500 МОм);
• емкость и сопротивление шлейфа находились в норме (С = 140…155 нФ, R_шл = 955…957 Ом);
• асимметрия была завышена – до 1% от сопротивления шлейфа (R_асимм = 7,4…9,2 Ом).

Что касается вторичных параметров (затухания цепей и переходного затухания), то они соответствовали нормируемым значениям (усредненные характеристики а_р в зависимости от частоты приведены в табл. 2) и, следовательно, можно было приступить к следующему этапу эксперимента.

Таблица 2

К линии подключались системы в следующем порядке: 2В1Q; 2В1Q + РАМ; 2В1Q + РАМ + РАМ; 2В1Q + РАМ + РАМ + САР. Качество прохождения сигналов в системах оценивалось согласно Рекомендации G.826 и сравнивалось по показателю запаса устойчивости сигналов SQ. Скорость передачи в системах с РАМ и САР изменялась от минимальной до максимальной, причем системы с 2В1Q могли работать только на скорости 144 кбит/с. На одной из пар, не задействованных под системы, измерялись уровни наведенных сигналов. Результаты измерений при работе на низких и высоких скоростях сведены в табл. 3 и 4 соответственно.

Таблица 3

Таблица 4

Результаты измерений позволяют сделать следующие выводы в отношении ЭМС систем xDSL:

• оборудование FlexDSL MSDSL (САР) на тестовых линиях обеспечило передачу синхронного цифрового потока Е1 с качеством не хуже 2х10^-8;
• аппаратура FlexDSL PAM (ТС-РАМ) проявила лучшую устойчивость к шумам и обеспечила на тех же кабельных трассах передачу синхронного цифрового потока Е1 с качеством не хуже 2х10^-9.

Анализируя эти результаты, можно утверждать, что системы с САР и РАМ имеют сходные параметры по дальности и скорости передачи, но с точки зрения ЭМС и запаса устойчивости системы с РАМ имеют ряд преимуществ. Кроме того, подтвердилась высокая эффективность эксплуатации аппаратуры FlexDSL New Generation на городских кабелях связи, в том числе на кабелях, находящихся в эксплуатации длительное время.

Следует обратить внимание на явное преимущество систем с САР и РАМ по сравнению с системами 2В1Q. Между тем, 90% оборудования, работающего на абонентских линиях (прежде всего речь идет об аппаратуре уплотнения абонентских линий), реализовано с использованием именно этой устаревшей технологии. Низкая дальность связи, широкий спектр линейного сигнала, плохая ЭМС, необходимость использования двух или трех пар для создания потока Е1 – все эти недостатки указывают на то, что применение 2В1Q неэффективно и экономически неоправданно, а на высоких скоростях передачи возможно только на направлениях с избыточной свободной кабельной емкостью. Таким образом, технологию 2В1Q целесообразно использовать только для цифрового абонентского уплотнения и создания различных вариаций на тему “голосовая связь – передача данных – выход в Интернет” при невысоких общих линейных скоростях (порядка 160 кбит/с). И сегодня, в условиях насыщения рынка новыми перспективными технологиями, операторам необходимо быстрее реагировать на его предложения – в этом реальная экономическая выгода не только для разработчиков оборудования абонентского доступа, но и для операторов связи.

Исследования технологий САР и РАМ будут продолжены. Особенно необходимы они для оборудования с РАМ, поскольку, по некоторым сведениям, в дальнейшем разработки оборудования с САР фирмой GlobeSpan не предполагаются.

Результаты предстоящих исследований будут опубликованы в следующих номерах журнала.