W metropoliach będzie VDSL

Najszybszy wariant szerokopasmowej transmisji DSL trzeciej generacji oferuje technologia VDSL (Very high bit rate DSL) o przepływności standardowo sięgającej 52 Mb/s - a więc 2 razy szybciej od ADSL2+, prawie 10 razy lepiej niż tradycyjny ADSL i ponad 25 razy sprawniej niż w HDSL. Według standardu technologia ta wykorzystuje częstotliwości do 12 MHz, ale pierwsze już pojawiające się na rynku zintegrowane układy scalone VDSL (obecnie sygnowane jako VDSL1) mogą transmitować z szybkością do 100 Mb/s (downlink), a odbierać z dwukrotnie niższą (50 Mb/s).

Rzeczywista przepływność uzyskiwana w torze o tej technologii bardzo silnie zależy od długości miedzianego odcinka kabla, więc deklarowane przez dostawców szybkości są słuszne jedynie w najbliższej odległości od ujścia sygnałów. Im dalej od źródła, tym szybkość transmisji jest mniejsza. W odległości 300 m od koncentratora DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) użytkownik może uzyskać przepływność sięgającą już 34 Mb/s, ok. 900 m od centrali szybkość w kanale dosyłowym spada o połowę do 26 Mb/s, a na dystansie ok. 2 km dostępne pasmo wcale już nie różni się od oferowanego przez sieci ADSL. Dla porównania, symetryczna technologia SHDSL zapewnia połączenie o przepływności 2,048 Mb/s na dystansie do ok. 5 km.

Od strony technicznej podstawowy wariant VDSL (VDSL1), a także rozszerzony VDSL2 stanowi klasyczne rozwiązania hybrydowe, wykorzystujące transmisję za pośrednictwem kabli miedzianych w bezpośrednim otoczeniu abonenta, a przekaz optyczny na większych odległościach. Sygnał elektryczny jest przesyłany wtedy na małej odległości za pomocą kabli miedzianych do konwertera DSLAM, który w postaci optycznej transmituje go w kierunku węzła sieci operatora. Takie rozwiązanie umożliwia pokrycie sygnałem szerokopasmowym prawie dowolnego obszaru i jest atrakcyjne zarówno dla odbiorców z obszarów miejskich, jak i użytkowników skupionych na wydzielonym obszarze (sieci budynkowe, osiedlowe, podmiejskie, wydzielone) w lokalizacjach odległych.

Większe możliwości transmisyjne systemów zgodnych z VDSL uzyskuje się głównie przez rozszerzenie pasma częstotliwości, które w tej technologii rozciąga się od 138 kHz do 12 MHz. Niestety tak wysokie częstotliwości ograniczają zasięg praktycznego działania systemu jedynie do 1 km, gdyż tłumienie sygnałów o takich częstotliwościach w pętli abonenckiej jest zbyt silne, a wpływ zakłóceń większy. Przez inne przyporządkowanie kierunków pasm podnośnych w torze technologia VDSL dopuszcza transmisję zarówno w trybie asymetrycznym, jak i symetrycznym - zapewniając przepływność do 52 Mb/s w transmisjach dosyłowych lub maksymalnie po 26 Mb/s w każdym kierunku przenoszenia w trybie symetrycznym.

Do rzeczywistych aplikacji w technologiach VDSL1 i VDSL2 należy jednak podchodzić z dużym dystansem. Wykorzystanie tak szerokiego pasma częstotliwości w transmisjach VDSL powoduje, że przesyłany sygnał danych jest narażony na silne zakłócenia pochodzenia zewnętrznego i wewnętrznego. Najsilniejszym typem zakłóceń w pętli abonenckiej są przeniki, zarówno pochodzenia obcego (wpływ sygnałów z innych systemów działających w obrębie tej samej wiązki łączy), jak i odbicia sygnałów własnych. Nie do pominięcia jest wpływ zewnętrznych pól emisji radiowej, które indukują niepożądane sygnały nawet na krótkich odcinkach nieekranowanych przewodów transmisyjnych ostatniej mili.

Monopolityczne zakusy

W konkretnych aplikacjach technika VDSL może zastępować na małym dystansie (ok. 350 m) zarówno systemy asymetryczne ADSL, jak i symetryczne SHDSL, a znacznie lepsze własności systemu pozwalają na transmisję materiałów multimedialnych z jakością zbliżoną do rejestrowanej na płytach DVD. Operatorzy telekomunikacyjni szybko zauważyli korzyści, jakie długofalowo może im przynieść wdrażanie technologii VDSL (także VDSL2) i od ub.r. pierwsze takie instalacje zaczęły się pojawiać również na kontynencie europejskim. Niewątpliwie kryją się za tym wielkie pieniądze oraz odpowiednio wysokie zyski operatorskie uzyskiwane w późniejszym czasie. O tym, że nie są to wcale małe pieniądze, można było się przekonać na przykładzie niemieckiego operatora, który już kontroluje więcej niż 60% krajowego rynku szerokopasmowego DSL.

Prym w europejskich instalacjach usług szerokopasmowych za pomocą łączy VDSL przejął Deutsche Telekom AG, który zaplanował ich uruchomienie do 2007 r. w 50 największych miastach na terenie Niemiec. Ambitny plan wdrożenia szybkiej infrastruktury VDSL (50 Mb/s), opiewający na astronomiczną kwotę 3,9 mld USD, wywołał jednakże protest Brukseli, która widzi w tej operacji umacnianie monopolistycznej pozycji operatora na niemieckim rynku telekomunikacyjnym. Mimo że spór trwa, budowa infrastruktury VDSL nie została przerwana. W pierwszej kolejności nowa infrastruktura udostępni użytkownikom jeszcze w tym roku multimedialne usługi telewizyjne IPTV (Internet Protocol Television), a w przyszłym według firmowych zapowiedzi będzie to telewizja wysokiej rozdzielczości HDTV, telewizja trójwymiarowa 3D oraz różne rodzaje aplikacji telemedycznych. Taki rozwój sytuacji potwierdza tylko stare porzekadło, że kto pierwszy, ten lepszy.

Jeśli chodzi o nasze podwórko, to w Telekomunikacji Polskiej trwają prace uruchomieniowe i testowe, które umożliwią zastąpienie obecnie używanych koncentratorów szerokopasmowych DSLAM nowszymi produktami DSLAM IP. Pozwoli to operatorowi na świadczenie w swej sieci multimedialnych usług w technologii VDSL lub VDSL2 o szybkościach sięgających 54 Mb/s - przekazał nam rzecznik Grupy TP Jacek Kalinowski. Należy jednak zaznaczyć, że zasięg tej technologii zezwala na świadczenie podobnych usług jedynie w promieniu do 1 km od koncentratora DSLAM. Ograniczenia te powodują, że technologia VDSL (50 Mb/s) nie zastąpi w najbliższym czasie infrastruktury ADSL2+ (25 Mb/s) w naszych sieciach.

Dla trójusługi najlepszy VDSL2

Najnowszy wariant VDSL2 operujący na częstotliwościach od 25 kHz do 30 MHz jest w stanie osiągnąć i utrzymać dwukierunkowe transmisje o szybkościach 100 Mb/s (teoretycznie wg standardu nawet 250 Mb/s), przy czym zasięg poprawnego odbioru oscyluje wokół 350 m.

Taką z założenia symetryczną i wysoką przepływność 100 Mb/s uzyskuje się wyłącznie wtedy, gdy miedziane przewody telefoniczne są najwyższej klasy. Symetryczny zasięg transmisji VDSL niestety gwałtownie spada wraz z odległością i na dystansie 1600 m osiągana przepływność wyniesie już tylko 25 Mb/s - co jest niewiele lepszym rezultatem niż w standardowym ADSL2. Ich zaletą jest, że oprócz wyższych przepływności obie technologie VDSL i VDSL2 pozwalają objąć swym zasięgiem obszary, do których łącza ADSL wcale nie mogły sięgnąć.

Za pośrednictwem kabli miedzianych i technologii VDSL2 można już udostępniać aplikacje wymagające ogromnych przepustowości w czasie rzeczywistym, do których należą: przekazy telewizyjne HDTV, aplikacje na żądanie klasy VoD (Video on Demand), trójusługa (triple play), obsługa seansów wideokonferencyjnych czy głosowe VoIP. Udostępnianie trójusługi bądź czterech usług teleinformatycznych jednocześnie (przekaz danych, głosu i obrazu oraz dostęp do Internetu) przez jedno łącze wymaga coraz większych prędkości transmisji oraz gwarancji przepustowości dla każdej aplikacji oddzielnie.

Pojawiające się przewodowe wdrożenia HDTV (High Definition Television) stają się źródłem przesyłania ogromnych ilości danych, z którymi nie radzi sobie tradycyjna technologia ADSL. Mimo nowoczesnych metod kompresji takich jak MPEG-4, tylko jeden kanał HDTV potrzebuje co najmniej 6 Mb/s, a przy zastosowaniu standardowej kompresji MPEG-2 wymagania rosną, sięgając 14-19 Mb/s na każdy kanał odbioru pojedynczego programu TV. Przewidywany dostęp do wielu kanałów telewizyjnych jednocześnie stawia bardzo wygórowane warunki na przepustowość miedzianych linii dosyłowych, a trzy odbiorniki TV już stają się standardowym wyposażeniem wielu mieszkań nowoczesnego społeczeństwa.

Szacuje się, że przepustowość toru przesyłowego w mieszkaniu użytkownika w celu realizacji typowej usługi triple play - udostępniającej jednocześnie kilka aplikacji (jeden kanał HDTV, dwa kanały SDTV, jeden kanał do gier, szybki Internet, dwie wideorozmowy) - będzie wynosić nie mniej niż 20 Mb/s.

I chociaż implementacja takiej trójusługi jest już możliwa za pomocą łączy ADSL2+ (25 Mb/s), dopiero technologia VDSL (52 Mb/s), a zwłaszcza znajdująca się na początkowym etapie rozwoju VDSL2 (do 100 Mb/s) rzeczywiście pozwoli w pełni skorzystać z wszelkich dobrodziejstw nowoczesnych multimediów związanych z cyfrowym przekazem TV. Multimedialne oczekiwania użytkowników stale bowiem rosną, a dopiero co zdefiniowana trójusługa stanowi jedynie pierwszy krok w tym kierunku.