Lehký úvod do světa xDSL technologií

Úvodem ještě pár obecných vět. Komunikační datové sítě se dělí ve své podstatě na dvě části. Jde o páteřní sítě a o rozvody vedoucí k jednotlivým uživatelům, kterým se říká poslední míle.

Páteřní rozvody (fyzicky jsou většinou realizovány prostřednictvím optických vláken) jsou mnohem rentabilnější, poněvadž po nich běží téměř neustále gigabajty dat. U rozvodů ke koncovým uživatelům je situace odlišná. Počáteční náklady na vybudování např. telefonních přípojek jsou vysoké a při velmi zřídkém používání se pak vracejí velmi pomalu. Záleží tady na místních podmínkách a na hustotě osídlení jednotlivých oblastí.

Pro výstavbu poslední míle existuje řada technologií, jako jsou např. satelitní spoje, kabelová televize, mikrovlnné spoje a především telefonní kabely, které se u nás za posledních několik let rozšířily téměř do každé domácnosti. Velice nás tedy zajímají možnosti datového přenosu po telefonních linkách.

Přenos dat pomocí klasického 56K analogového modemu se časem ukázal jako zdaleka nevyhovující pro všechny aplikace. Zlepšení nastalo zavedením služeb ISDN, kde může uživatel použít dvě datové linky, každou s datovým tokem 64 Kb/s a v případě potřeby je sloučit. Teprve ale technologie xDSL přinášejí do přístupových sítí ke koncovým zákazníkům nové možnosti.

Jak to vlastně funguje?

U klasického telefonního analogového přenosu dat, který je realizován prostřednictvím modemu, je k dispozici přenosové pásmo 4 kHz. U DSL modemu je pro účely přenosu dat vyhrazeno pásmo vyšších frekvencí viz obr.1. Toto přenosové pásmo je rozděleno do 256 nezávislých kanálů (subpásem), po nichž je přenos realizován. Díky frekvenčnímu rozdělení je přenos poměrně odolný proti rušení, protože pokud nastane, ovlivní pravděpodobně pouze některé frekvence, zatímco na zbývajících probíhá přenos bez problému. Tato varianta modulace se jmenuje DTM (Discrete Multi-Tone).

Obr.1: Využití frekvenčního pásma

Způsob přenosu ke koncovému uživateli je patrný z typického uspořádání xDSL systému viz obr. 2. Přístup do tohoto systému začíná u zařízení nazvaného POTS (Plain Old Telephone Service) splitter – oddělovač standardních telefonních služeb. Toto zařízení odděluje standardní telefonní hovor od ADSL služby, takže obojí lze přenášet po jediném metalickém vedení. Ve skutečnosti dojde k rozdvojení přicházejícího signálu. Jedna část je přivedena do ADSL modemu, kde je odstraněn standardní telefonní hovor a regenerována data. Druhá část signálu prochází přes dolní propust a jako čistý telefonní signál je přiváděna do telefonního přístroje. Obdobně dochází k oddělení telefonního a ADSL signálu i na straně ústředny.

Obr.2: Typické uspořádání xDSL systému

Různé typy DSL technologií

Technologie xDSL představuje celou řadu různých typů DSL, jež se liší svými vlastnostmi a každá se hodí pro jiný typ nasazení. V praxi můžeme narazit nejspíše na tyto technologie: ADSL, R-ADSL, ADSL G.lite, IDSL, HDSL, SDSL a VDSL.

ADSL

ADSL značí asymetrickou DSL (data jedním směrem „tečou“ rychleji, než ve směru opačném – v případě připojení k internetu stahujete data rychleji, než vysíláte požadavky). Protože se pro ADSL používá vyšší frekvenční pásmo než pro klasický telefonní hovor, je možné na stejném vedení současně provozovat standardní analogovou telefonní linku nebo ISDN přípojku.
U ADSL mohou proudit data k uživateli rychlostí 8 Mb/s, od uživatele pak rychlostí až 1 Mb/s. Dnes jsou většinou přístupy operátory omezeny na mnohem nižší rychlost (64, 128, 256 Kb/s).

ADSL LITE

Jedná se o jakousi odlehčenou verzi základního ADSL označovanou jako G.Lite. Maximální přenosová rychlost 1,5 Mb/s v downstreamu je plně dostačující pro méně náročné uživatele a díky jednoduššímu a levnějšímu provedení má větší šanci na rozšíření i do domácností.

R-ADSL

Jinou verzí ADSL je pak tzv. R-ADSL Rate-Adaptive DSL (Rate-Adaptive DSL). Jedná se o stejnou technologii jako v případě základní ADSL, ale na rozdíl od ní je R-ADSL schopna analyzovat stav komunikační linky a jejímu momentálnímu stavu také přizpůsobit přenosovou rychlost (kvalita přenosu záleží na délce a na kvalitě provedení telefonní linky vedoucí k ústředně). Přitom přenosová rychlost na lince se mění buď podle jejího stavu při sestavování spojení, anebo během přenosu na základě signálu z ústředny.

IDSL

Technologie IDSL (ISDN Digital Subscriber Line) se od ADSL liší především tím, že neumožňuje přenášet vedle dat i hlas. Uživatelům je k dispozici datový kanál o přenosové rychlosti až 144 Kb/s (součet dvou datových kanálů o přenosové rychlosti 64 Kb/s a jednoho řídicího kanálu o kapacitě 16 Kb/s). IDSL používá stejnou metodu modulace přenosu jako ISDN, ale liší se od ní tím, že není založená na vytáčení (tudíž není nutné sestavovat spojení v ústředně). Pro připojení modemů IDSL je využíván jeden pár vodičů s rozhraním ISDN BRI.

HDSL

Hlavní vlastností tohoto řešení je, že HDSL (High Bit-rate Digital Subscriber Line) na rozdíl od ADSL nabízí symetrické rozdělení přenosového pásma, tedy pro příjem i pro vysílání dat je přenosová kapacita stejná. Pomocí této technologie propojují telekomunikační firmy své ústředny mezi sebou. Technologie HDSL je nabízena ve dvou provedeních a to buď s přenosovou rychlostí 1,544 Mb/s, což odpovídá lince T1 (USA), anebo 2,048 Mb/s, což odpovídá evropské lince E1. Důležité je, že HDSL vyžaduje na rozdíl od ADSL dva nebo tři páry telefonních vodičů (při rychlostech 1,544 Mb/s nebo 2,048 Mb/s), což ale znamená i podstatně vyšší spolehlivost přenosu dat.

HDSL-2

Určitou modifikací však prochází i HDSL. Uživatelům se samozřejmě nelíbila nutnost využívat více párů telefonních vodičů, a proto vznikla nová verze HDSL, totiž HDSL-2. Ta předpokládá využití pouze jednoho páru metalických telefonních vodičů při zachování stejných parametrů přenosu (tedy symetricky 1,544 nebo 2,048 Mb/s) a pro širší nasazení se jeví jako daleko zajímavější.

SDSL

SDSL (Symetric Digital Subscriber Line) je symetrická digitální účastnická přípojka. Obecně SDSL využívá pro přenos pouze jednoho páru. Obvykle se jedná o symetrickou variantu ADSL, princip přenosu je obdobný jako u ADSL s tím rozdílem, že přenosové rychlosti pro downstream a upstream jsou tytéž. Podobně jako ADSL může být provozována zároveň s analogovou či ISDN přípojkou. Přenosové rychlosti pro SDSL se pohybují od 144 do 2 320 Kb/s pro každý směr. SDSL je vhodná pro rychlé datové připojení koncových uživatelů, kde není nutné za každou cenu udržet konstantní přenosovou rychlost 2 Mb/s.

VDSL

Jednou z nejperspektivnějších technologií do budoucna je technologie VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line). I když v tuto chvíli není tato technologie masivně instalována, řada firem ji považuje do budoucna za klíčovou. Podobně jako technologie ADSL je i VDSL založena na asymetrickém rozložení přenosové kapacity, přičemž pro „downstream“ je vyhrazena kapacita od 13 do 52 Mb/s, pro „upstream“ je to 1,5-2,3 Mb/s (VDSL však lze nastavit i pro symetrické přenosy pak je přenosová rychlost jednoho kanálu jedním směrem 34 Mb/s). Tyto přenosy lze realizovat u technologie VDSL prostřednictvím jediného páru telefonních vodičů, avšak oproti ADSL na podstatně menší vzdálenost maximálně asi 1 250 metrů od telefonní ústředny. VDSL se hodí pro aplikace budoucnosti kterými jsou například digitální televize, nebo VoD (Video On Demand) video na požádání atd. 

Štítky: ADSL.