8.4 Проблема последней мили

В настоящее время сеть Интернет может обеспечить высокоскоростную передачу данных, но доступ к  ней конечных пользователей может быть сопряжен с техническими и экономическими сложностями – возникает так называемая проблема «последней мили».

Магистральные линии передачи данных позволяют передавать гигабиты информации, но очень маленькое количество конечных пользователей имеет возможность передавать данные только со скоростью нескольких сотен килобит. Тянуть к каждому пользователю оптико-волоконную линию очень дорого. Телефонные линии в том виде, в котором они используются в настоящий момент для телефонной связи, имеют низкую скорость передачи данных. Доступ с необходимой высокой скоростью могут обеспечить только широкополосные технологии, основными в настоящее время являются следующие:

• беспроводные технологии (например, радио Ethernet)

• цифровая абонентская линия хDSL,,

• кабельное телевидение

•  спутниковые технологии.

Беспроводные технологии рассматривались в предыдущих лекциях, поэтому остановимся на остальных технологиях.

хDSL- технологии

хDSL является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в линию высокоскоростной передачи данных. Линия хDSL соединяет два модема хDSL, которые подключены к каждому концу витой пары телефонного кабеля. При этом организуются три информационных канала — «нисходящий» поток передачи данных, «восходящий» поток передачи данных и канал обычной телефонной связи за счет разделения с помощью фильтра диапазона частот передаваемых сигналов.

К  технологиям хDSL относятся:

• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия)

• HDSL (High data rate Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия),

• VDSL (Very high data rate Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) и другие.

Технологии хDSL позволяют достичь высокой скорости передачи данных. Например, ADSL обеспечивает нисходящий поток данных 1,5 — 8 Мбит/с, а восходящий поток данных 640 Кбит/с — 1,5 Мбит/с. VDSL обеспечивает при выборе асимметричной схемы нисходящий поток данных 13 — 52 Мбит/с, а восходящий поток данных 1,5 — 2,3 Мбит/с (для симметричной VDSL скорость передачи данных составляет 13 — 26 Мбит/с).

Скорость передачи данных при использовании технологий хDSL зависит от расстояния, и с увеличением расстояния скорость передачи данных уменьшается.

Например, для ADSL при длине линии 3 км может быть достигнута скорость передачи более 8 Мбит/с, а для длины линии 6 км может быть достигнута скорость передачи данных 1,5 Мбит/с. Для VDSL скорости 52 Мбит/с соответствует длина линии порядка 300 метров, а скорости 13 Мбит/с соответствует длина линии порядка 1,5 км. При этом данные технологии обеспечивают одновременно телефонную связь, высокоскоростной доступ в сеть Интернет, видео по запросу и один (для ADSL) или три (для VDSL) телевизионных канала качества DVD.

Технология HDSL предусматривает организацию симметричной линии передачи данных, то есть скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны.

Технологии хDSL имеют определенные преимущества. Любой абонент, подключенный к телефонной сети общего пользования имеет медную телефонную линию, которая может быть использована для развертывания линии передачи данных. То есть не требуется создавать новую инфраструктуру.

Кабельное телевидение

С помощью сетей кабельного телевидения может быть также осуществлен доступ к сети Интернет. Специальные кабельные модемы передают трафик прямо на маршрутизатор Интернет, расположенный на головном узле системы кабельного телевидения. Достоинством технологии кабельных модемов является также то, что она может использовать существующую кабельную инфраструктуру.

Большинство кабельных модемов представляют собой внешние устройства, подключенные к персональному компьютеру через стандартную карту 10Base-T Ethernet или порт USB, они могут быть выполнены также в виде отдельной платы.

Отдельный  пользователь может рассчитывать на скорость передачи данных в пределах от 500 Кбит/с до 1,5 Мбит/с — в зависимости от архитектуры сети и нагрузки.

Системы кабельного телевидения базируется на платформе коллективного доступа. Из-за того, что пользователи данных систем делят между собой на время передачи данных доступную им всем полосу частот, по мере увеличения одновременно активных пользователей скорость передачи данных для каждого из них уменьшается.

Одним из недостатков сети кабельного телевидения, является то, что такие линии передачи данных являются линиями коллективного использования. Данная система является «открытой», т.к. каждому отдельному пользователю не предоставляется свое жестко закрепленное соединение. Поэтому существует определенная возможность соединения каждого с каждым и доступа к данным другого пользователя. Это обстоятельство снижает привлекательность сетей кабельного телевидения для использования Интернет технологий в сфере бизнеса.

Спутниковые технологии

Отличительные особенности спутниковых систем делают их привлекательной технологией доступа. Прежде всего — это экономическая эффективность для провайдера. Зона охвата спутника такова, что он может обслуживать очень большое количество абонентов. Спутниковый канал может приниматься в любой точке зоны охвата, независимо от условий местности. Существует целый ряд экстремальных ситуаций, когда невозможно организовать доступ в сеть Интернет никаким другим образом, кроме как через спутник (например, для корабля, находящийся посреди океана).

С другой стороны, спутниковые системы доступа имеют не самую высокую скорость передачи данных (порядка 400 Кбит/с по направлению к пользователю) и при этом не очень быстро работают. Например, сигнал запроса от компьютера вначале проходит по телефонной линии, через провайдера и по обычному тракту в сети Интернет, а после ответа сигнал передается через спутник, проходя в общей сложности около 70 тысяч километров.

Следует упомянуть также и о безопасности трафика, слишком длительных циклах планирования для такой быстро изменяющейся индустрии, как телекоммуникации, а также нехватку частот, которые можно было бы легко использовать.