Главная проблема при разработке DSL-решений в том, чтобы сохранить пропускную способность по имеющейся линии с увеличением расстояния между центральной АТС и оборудованием клиента. Электрические наводки, в частности перекрестные помехи, могут существенно снизить скорость и дальность передачи.
На приведенных графиках показана производительность предложенных модемов при наличии и в отсутствие помех, как при передаче (от абонента к АТС), так и при приеме (от АТС к абоненту) данных.
Прием без помех
Почти при всех значениях длины линии самую высокую производительность продемонстрировало RADSL-решение (DSL с настройкой скорости передачи) фирмы 3Com. Так что инженеры Тест-центра имели все основания заключить, что система 3Com — единственная модель, способная приблизиться к максимальной теоретической скорости передачи линии ADSL. Модем 3Com в паре с DSL-мультиплексором доступа (DSLAM) оказался чуть позади устройства Paradyne только при длине линии 4,88 км; не смог он дотянуть и до впечатляющей дальности передачи системы Nortel, равной 5,18 км.
Производительность модели 3Com на линиях короче 2,74 км была скомпрометирована протоколом передачи (FTP). Послав блок данных, сервер ждет подтверждения перед тем, как послать следующий блок. Подтверждение же поступает по более медленному каналу (от абонента к АТС), что приводит к задержке на сервере. Наиболее распространенные сетевые протоколы требуют подтверждения, так что это ограничение — реальный факт.
Система PairGain обошла все устройства, кроме модема 3Com, показав почти стабильную скорость передачи вплоть до расстояния 3,35 км. Модель Paradyne работала почти идентично решению PairGain, только ее максимальная производительность была примерно на 400 кбит/с ниже. Atium GateWay компании AG Communication Systems слегка обгоняло Paradyne вплоть до расстояния 2,13 км, после чего резко отстало.
Технология Nortel, нацеленная на дальность передачи, стабильность и максимальную пропускную способность на уровне 1 Мбит/с, сохраняла максимальную производительность вплоть до 3,96 км. Модем Nortel показал и самую большую дальность передачи.
Передача без помех
При передаче в отсутствие помех решение 3Com отошло на третье место. Устройство выделило для этого канала такую же полосу пропускания, что и соперники, но какая-то часть ее была потеряна в перипетиях ATM.
Дальность передачи модели 3Com в этом направлении упала до 0,61 км. Это указывает на то, что DSL-мультиплексор 3Com плохо справляется даже с белым шумом низкого уровня.
Система Paradyne показала самую высокую скорость передачи, а ее дальность уступала только решению Nortel. Модем AGCS продемонстрировал почти такую же производительность, что и система Paradyne, но только до расстояния 1,83 км. Устройства этой фирмы рано сошли с дистанции и при приеме, что указывает на необходимость совершенствования их алгоритмов тестирования линии и выбора созвездия модуляции. На эти же проблемы можно списать и полученную в обоих тестах дальность передачи, равную 4,27 км — самую малую из всех.
Модель PairGain и следующий сразу за ней модем Paradyne начали отставать в производительности за пределами расстояния в 3,05 км, однако сохранили почти ту же производительность до максимума в 4,88 км.
Решение Nortel опять-таки продемонстрировало наибольшую дальность передачи, которая простиралась вплоть до респектабельных 5,18 км. Стабильная производительность системы сохраняется до расстояния 4,27 км, после чего падает.
Прием с помехами
В том, что касается максимальной производительности при приеме с помехами, устройства сохранили те же места, что и в тестировании приема без помех. Максимальная дальность передачи модели 3Com упала на 0,91 км, однако так и осталась самой большой из всех. Производительность модема 3Com начала снижаться от максимального уровня с расстояния на 1,22 км меньше, чем это было в тесте приема без помех.
Решение PairGain показало вторую по величине производительность, которая была точно такой же, что и в отсутствие помех, однако начала снижаться при расстоянии на 1,22 км меньше.
Модель AGCS опять-таки начала отходить от максимальной производительности при меньшем расстоянии, чем другие устройства; на этот раз оно составило 1,83 км, что на 0,3 км меньше, чем в отсутствие помех. Дальность передачи при наличии помех в линии упала на 0,61 км. Более совершенные алгоритмы тестирования линии или повышение выходной мощности DSL-мультиплексора могли бы улучшить возможности этой системы. Дальность передачи модема AGCS, равная 3,66 км, позволила ей поделить второе место с оборудованием Nortel.
Модель Paradyne начала терять максимальную производительность на 1,22 км раньше, чем в отсутствие помех. Дальность передачи оказалась на 1,52 км меньше.
Оборудование Nortel сохраняло работоспособность до расстояния 3,66 км и поделило второе место с системой AGCS. Производительность решения Nortel начала падать от максимального уровня на 1,22 км раньше, чем в линии без помех.
Передача с помехами
Все устройства, кроме модема Nortel, начинали испытывать серьезные трудности в передаче, стоило только создать в линии дополнительный шум со стороны АТС. Модель Nortel начала терять свою максимальную производительность на 1,52 км раньше, чем в отсутствие помех. Дальность передачи снизилась только на 1,22 км и составила приличное расстояние в 3,96 км, что позволило ей поделить второе место с решением Paradyne.
Система Paradyne показала самую высокую производительность, сразу за ней опять-таки шло оборудование PairGain. Это говорит о том, что модем PairGain может выиграть от более эффективной передачи данных. Выбор созвездия модуляции устройством PairGain при передаче более оптимален, чем у модели Paradyne; первая выбирала более быстрые созвездия в половине случаев при длине шлейфов от 1,83 до 3,05 км.
Оборудование 3Com показало ту же дальность передачи, что и в отсутствие помех, однако при длине шлейфа свыше 3,05 км потребовалась особая процедура тестирования, не отражающая реальных условий эксплуатации модема. Производительность начала снижаться с максимального уровня лишь на 0,61 км раньше, чем в линии без помех.
Решение AGCS перешло со второго на четвертое место из-за Н-образного аттенюатора (H-pad). Аттенюатор необходимо включать в линию, если ее длина меньше 0,91 км. Он ограничивает передаваемую модемом мощность, что снижает пропускную способность при наличии помех в линии.
Методика тестирования
Инженеры Тест-центра CRN и приглашенный реселлер из компании Predictive Systems оценивали дальность передачи, производительность, а также удобство использования и установки модемов цифровой абонентской линии с настройкой скорости передачи (Rate-Adaptive DSL, RADSL). Поставщикам было предложено предоставить для тестирования самые надежные модемы с амплитудно-цифровой модуляцией без несущей (CAPM), а также соответствующую инфраструктуру центральной АТС.
Стенд для тестирования производительности был оборудован имитатором шлейфа для подключения каждого из модемов к оборудованию АТС, компьютером для управления имитатором, клиентской системой для обслуживания модемов, а также сервером, который имитировал выход в Интернет. Все три компьютера представляли собой системы Compaq DeskPro 2000 M6200/2500 на 200-МГц процессоре Pentium Pro, работавшие под управлением Windows NT Server 4.0 с пакетом Service Pack 3 и сервером Microsoft Internet Information Server 3.0.
Клиентская машина и сервер имели по 64 Мбайт памяти и сетевой адаптер Fast EtherLink II фирмы 3Com. ПК, управляющий модемом, был оснащен ОЗУ емкостью 32-Мбайт и PnP-платой AT-GPIB/TNT компании General Instruments для связи с аппаратурой имитации шлейфа.
Сам имитатор шлейфа состоял из двух последовательно соединенных блоков, DLS 400 ADSL Wireline Simulator и DLS 90 ADSL Wireline Simulator, оба фирмы Consultronics Limited. У блока DLS 400 была встроенная плата NSA400 Wideband Noise Generator, которая позволяла при тестировании передачи с помехами вводить в линию белый шум и перекрестные помехи. Блок DLS 90 служил для увеличения длины шлейфа сверх предела, допускаемого блоком DLS 400. Вся система имитации работала под управлением ПО фирмы Globespan Technologies, ведущего изготовителя микропроцессорных наборов для DSL-модемов.
Для тестирования каждого решения сетевой адаптер клиентской машины подключался к RADSL-модему, который, в свою очередь, подсоединялся к концу имитируемой линии. Другой конец шлейфа подключался к оборудованию АТС. Сетевой адаптер со стороны АТС был подсоединен к серверу. Если были предоставлены разветвители сигналов, они устанавливались с обеих сторон имитируемой линии.
Скорость передачи каждого из модемов измерялась как в направлении от абонента к АТС, так и в обратном. Для формирования трафика и определения производительности осуществлялись посылка и прием 12,5-Мбайт файла по протоколу FTP. Измерение производительности проводилось при увеличении длины шлейфа от 305 м с приращением по 305 м до того значения, когда модем оказывался не в состоянии установить соединение.
В соответствии с рекомендациями фирмы Globespan во время передачи имитировались два варианта условий в линии. В обоих случаях имитировался провод калибра 26 AWG (0,977 мм), а шум вводился со стороны АТС при передаче от абонента и со стороны оборудования клиента при передаче от АТС к абоненту. Один из сценариев предусматривал подачу в линию только белого шума с уровнем -140 дБ.
Более суровый тест предусматривал (помимо белого шума) введение в линии перекрестных помех. Такие помехи возникают, когда сигналы из других пар создают наводки в проводах, используемых модемом. Каждое устройство, приводящее к такой наводке, называется источником помехи. Для моделирования перекрестных помех использовался один источник помехи T1 (-53,78 дБ), десять источников DSL/ISDN (-56,08 дБ) и четыре источника HDSL (-49,87 дБ). Кроме того, со стороны клиента был подсоединен провод длиной 305 м, чтобы смоделировать искажения, создаваемые отводом.
Производительность вычислялась FTP-программой путем деления размера файла на время его пересылки. При этом не учитывалось разбиение данных на пакеты, что позволяло оценить влияние неэффективности протокола.
