DSL

DSL jest technologią umożliwiającą transmisję głosu, wideo i danych za pośrednictwem istniejących linii telefonicznych. Miedziane linie telefoniczne są często pętlami lokalnymi „ostatniej mili” przy połączeniu użytkownika z operatorem telekomunikacyjnym. Ostatnia mila to umowna nazwa odległości pomiędzy pomieszczeniem przełączników operatora lokalnego a siedzibą abonenta. Odległość ta równie dobrze może wynosić 4 km, jak i 3 mile. DSL może dostarczyć pasmo 238 razy szersze niż modemy 33,6 kb/s, 143 razy szersze niż modemy 56 kb/s i 62 razy szersze niż ISDN. Technologia DSL ma wiele odmian objętych wspólną nazwą – xDSL. Jedne są symetryczne, inne asymetryczne. Symetryczność xDSL oznacza identyczną przepływność w obydwu kierunkach: do i od abonenta. Przepływność asymetrycznych xDSL jest wyższa lub znacznie wyższa w kierunku do abonenta.

1. xDSL asymetryczne to: ADSL, G. lite ADSL lub UDSL (Universal DSL), G.dmt ADSL, CDSL (Consumer DSL), RADSL i VDSL.
2. xDSL symetryczne to: SDSL, HDSL, HDSL-2 (2NG HDSL), SHDSL (ITU-T G.991.2), IDSL, M/SDSL (Multirate SDSL), ReachDSL i VDSL w niższych zakresach przepływności.

ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line)

Technologia ADSL, jak wspomniano wcześniej, jest znana pod różnymi nazwami i ma kilka odmian – na przykład ASDL Full Rate albo G.992.1. Jej asymetryczność sprawia, że jest bardzo wygodna dla użytkowników domowych przy dostępie do Internetu, wideo na żądanie czy w zdalnym dostępie do sieci lokalnej. Najogólniej jest ona przeznaczona dla tych, którzy więcej informacji sprowadzają, niż wysyłają. ADSL wymaga zastosowania rozgałęźnika POTS (Plain Old Telephone Service), dzięki któremu oddziela się transmisję wideo od danych.

Dobrze znane są dwa standardy (cyfry w symbolach oznaczają generację):

• ADSL-1,
• ADSL-3.

ADSL-1 specyfikuje przepływność 1,5 lub 2 Mb/s w kierunku abonenta i 16–64 kb/s w przeciwną stronę. Przepływność ADSL-3 wynosi do 6,144 Mb/s w stronę abonenta i 640 kb/s w stronę przeciwną. Kanał 640 kb/s jest dwukierunkowy. Znane też są zaadaptowania ADSL do łączy na kablach współosiowych i bezprzewodowych.

ADSL-1 na dobrej jakości liniach skrętkowych ma zasięg do 5,5 km, ADSL-3 do 3,65 km. Średnica przewodów skrętek wynosi 0,5 mm.

ANSI oraz ADSL Forum poparły wysiłki wspierające wprowadzanie technologii DTM (Discrete Multi-Tone technology). Jednak CAP (Carrierless Amplitude and Phase technology) ma zdecydowanie większy, bo aż trzydziestokrotnie, udział w rynku. Modemy CAP i DMT są niekompatybilne, ale sytuacja nie jest tak skomplikowana jak z modemami analogowymi, gdzie zgodność musi być zapewniona w całym łańcuchu: od jednego użytkownika końcowego do drugiego.

VDSL (Very high speed DSL)

Przepływność VDSL, ADSL i RADSL w stronę abonenta

Technologia VDSL oferuje większe przepływności niż ADSL (zob. rysunek), chociaż kosztem zasięgu. Swoją nazwę zawdzięcza normie ANSI T1E1.4 z czerwca 1995. Do tego czasu VDSL była znana pod nazwami VADSL i BDSL. Procesy normalizacyjne odbywają się równolegle w pięciu niezależnych podmiotach: ANSI, ADSL Forum, ATM Forum, DAVIC (Digital Audio-Visual Council) i ETSI. Norma europejska różni się od amerykańskiej, ale różnice nie są zbyt duże. System VDSL jest zaliczany do asymetrycznych, ale umożliwia też transmisje dwukierunkową w trybie symetrycznym lub prawie symetrycznym. Oto parę przykładów przepływności w stronę abonenta i przeciwną: 7,29/6,48 Mb/s na dystansie 305 m (1000 stóp), 3,24/3,24 Mb/s i 4,05/3,24 Mb/s na dystansie 915 m.

Organizacje normalizacyjne wprowadzają do VDSL cztery znacznie różniące się od siebie technologie: CAP, DMT (Discrete Multi-Tone technology), DWMT (Discrete Wavelet Multi-Tone) i SLC (Subscriber Line Charge). Wprowadzenie nowych technologii zmniejsza pobór mocy i obniża koszty VDSL odnoszone do ADSL.

RADSL (Rate-Adaptative DSL)

Zgodnie z nazwą modemy cyfrowe RADSL przystosowują szybkość przesyłania danych do jakości połączenia na skrętce. Dobrej klasy oprogramowanie powinno uczynić ten proces automatycznym, z minimalnym udziałem użytkownika. RADSL jest też znany pod nazwą ANSI TR59. Jest to standard przemysłowy, promowany przez Rockwella, zaakceptowany przez ANSI. Przepływności w kierunku abonenta i do operatora mogą wynosić: 8 Mb/s i 32 kb/s, 7 Mb/s i 600 kb/s oraz 1 Mb/s i 128 kb/s. Mimo swoich niewątpliwych zalet nie jest zbyt popularny.

HDSL i SDSL

Początkowo modemy HDSL (High Data Rate DSL) transmitowały z szybkością 1,5 Mb/s w obydwu kierunkach, przy czym niezbędne były dwie pary skrętek po 780 kb/s każda. Wersja o przepływności 2 Mb/s wymagała dodatkowej pary przewodów. Na każdą z nich przypadała wtedy trzecia część ruchu. Kodowanie informacji było przeprowadzane metodą 2B1Q. Po wprowadzeniu dwuwymiarowej metody kodowania liniowego CAP (Carrierless Amplitude and Phase modulation) przepływność 2 Mb/s jest osiągana przy użyciu dwu par skrętek. Od 1999 r. system HDSL-2 umożliwia transmisje o przepływności 2 Mb/s tylko na jednej parze skrętek. Technologia SDSL (Symmetrical Digital Subscriber Line) jest podobna do HDSL. Zgodnie z potoczną nazwą „HDSL na jednej parze” wymaga zastosowania tylko jednej pary przewodów. Szybkość transmisji wynosi od nx64 kb/s do 2,0 Mb/s w obydwu kierunkach. SDSL jest technologią na miarę aplikacji biznesowych wymagających identycznych szybkości w obydwu kierunkach, takich jak wideokonferencje. SDSL używała tej samej modulacji co ISDN oraz IDSL, znanej jako 2B1Q. Modemy HDSL i SDSL zostały opracowane raczej jako tańsza alternatywa dla łączy dedykowanych i Fractional T1 (w USA 24 kanały po 64 kb/s) niż jako urządzenia dla korzystających z Internetu w swoich mieszkaniach.

Zainteresowanie szerokopasmową technologią DSL (Digital Subscriber Line) jest spowodowane przede wszystkim rosnącym zapotrzebowaniem na stały, szybki i skalowalny dostępu do Internetu, a przy tym może również z powodzeniem obsługiwać multimedialne aplikacje, takie jak: usługa VOD (wideo na żądanie), wideokonferencje czy telewizja interaktywna.

DSL - dostęp do sieci

Technologie cyfrowych linii abonenckich DSL

Nowoczesne usługi telekomunikacyjne, takie jak dostęp do Internetu, przekaz multimediów itp…, mogą być realizowane na wiele sposobów. Jedną z metod jest szerokopasmowy dostęp abonencki oparty na miedzianej technice DSL. Abonenci domowi chcą przesyłać jednocześnie jednym połączeniem dane i głos. Technika DSL udostępnia takie usługi i to małym kosztem. Jeśli chodzi o nowe aplikacje, to dwa czynniki decydują o powodzeniu takich usług: ich funkcjonalność (łatwość użycia) oraz współczynnik cena/wydajność. Dominującą aplikacją w segmencie danych pozostaje oczywiście dostęp do Internetu i takie usługi, jak poczta elektroniczna czy przeglądanie serwerów webowych, jednak coraz większym zainteresowaniem cieszą się usługi multimedialne, zwłaszcza związane z rozrywką.

Aplikacje DSL rozwinęły się w wyniku postępu technologicznego, który pozwolił wykorzystać okablowanie telefoniczne nie tylko do przesyłania głosu (mowę można transmitować, wykorzystując naturalną częstotliwość przekazu poniżej 4 kHz) ale i danych. Opracowane w latach 90-tych nowe technologie kodowania informacji oraz układy DSP (Digital Signal Processor) pozwoliły przesyłać dane standardowym okablowaniem telefonicznym kilkaset razy szybciej, niż to było możliwe do tej pory. Przepustowość ta zależy od wielu czynników, takich jak: długość połączenia, moc sygnału, zastosowana technika kodowania danych i częstotliwość nośna. Wraz ze wzrostem częstotliwości wzrasta tłumienność, a więc maleje poziom sygnału docierającego do miejsca przeznaczenia. Stosując technikę DSL, dane można przesyłać z różnymi szybkościami (zależnie od wybranej wersji technologii i możliwości technicznych połączenia) - najczęściej od 144 kb/s do 8 Mb/s (ADSL), a w przypadku niektórych wersji techniki DSL i okablowania o wysokiej jakości - nawet do 50 Mb/s na krótkich odcinkach abonenckich. W praktyce jest to przeciętnie 2,5-100 razy szybciej niż w przypadku stosowania modemów analogowych 56 kb/s (a tak naprawdę jeszcze więcej, ponieważ modem analogowy nie zawsze pracuje z pełną szybkością 56 kb/s). Można wtedy z powodzeniem uruchamiać bardziej „pasmożerne” aplikacje, transmitujące duże porcje danych audio-wideo czy programy obsługujące wideokonferencje. Dla takich aplikacji przepustowość oferowana przez modem analogowy VBD (Voiceband Data Modem) jest stanowczo za mała.

Podstawowe zalety

Podstawowe zalety technologii DSL obejmują: połączenie typu always-on czyli stały dostęp do Internetu; możliwość równoczesnego korzystania z Internetu i telefonu; dużo większa przepustowość w porównaniu z metodą polegającą na zastosowaniu modemu analogowego; koniec problemów typu „linia jest zajęta”; stabilna praca (w przypadku techniki DSL praktycznie nie występuje problem zrywania połączeń); szybsze pobieranie plików z serwerów WWW; do jednej linii DSL można podłączyć wiele komputerów. Szybkość połączenia DSL zależy w dużym stopniu od tego, jaka odległość dzieli komputer PC pracujący w domu od centrali usługodawcy. Obowiązuje tu zasada - im większa jest ta odległość, tym mniejszą przepustowość ma połączenie, a osiągana przepływność jest niższa.

Różne warianty techniki DSL

Przepływność połączeń xDSL

DSL to technika (mająca wiele różnych odmian) pozwalająca na tanie wdrażanie usług opartych na pakietowym przekazie informacji, dzięki której użytkownik domowy czy firma może uzyskać szybki dostęp do Internetu. To technika dostępowa zapewniająca przekaz informacji na tzw. Ostatniej mili, czyli na odcinku kilku ostatnich kilometrów (maksymalnie do dziesięciu) dzielących użytkownika od punktu dostępu (centrali). Skrót DSL (jak wskazuje na to słowo digital) zapewnia przekaz dowolnych informacji w postaci cyfrowej, dzięki czemu osiągane szybkości transmisji są większe niż w przypadku transmisji analogowych (np. dostępu wąskopasmowego z wykorzystaniem modemów analogowych). Poszczególne wersje DSL różnią się sposobem stosowanej modulacji sygnałów liniowych (2B1Q, QAM, DMT, CAP), a także stanem zaawansowania prac standaryzacyjnych. Stałe połączenie DSL wykorzystuje najczęściej istniejące już dwuparowe okablowanie telefoniczne. Użytkownik ma wtedy ciągły dostęp do Internetu i nie musi się borykać z problemami wynikającymi z faktu, że linia telefoniczna jest stale zajęta w trakcie przesyłania danych czy łączność ulega zerwaniu (co się zdarza niestety dość często w przypadku połączeń komutowanych).

Technologia ADSL

Istnieje kilka odmian technologii DSL, a podstawowy podział dotyczy tego, czy dane są transmitowane w trybie asymetrycznym (Asymmetric DSL - ADSL) czy symetrycznym (Symmetric DSL - SDSL). Transmisja symetryczna polega na tym, że dane są przesyłane w obu kierunkach z taką samą szybkością. W przypadku techniki ADSL występuje asymetria polegająca na tym, że tor transmitujący dane na linii centrala-abonent oferuje dużo większą przepustowość niż tor transmitujący dane w odwrotnym kierunku (od abonenta do centrali). Największym powodzeniem wśród użytkowników domowych cieszy się do dzisiaj technika ADSL. W środowiskach biznesowych, wymagających symetrycznej przepływności jest stosowana technika SDSL (a coraz częściej SHDSL).