xDSL

DSL alebo xDSL (Digital Subscriber Line, doslova „digitálne účastnícke vedenie“) je rodina technológií, ktoré poskytujú digitálny prenos údajov po drôtoch miestnej telefónnej siete. DSL pôvodne znamenalo Digital Subscriber Loop, hoci v posledných rokoch mnohí prijali Digital Subscriber Line ako pre marketing prijateľnejší termín. Telekomunikačná sieť je tvorená prenosovou (transportnou) sieťou, ktorá prepája medzi sebou uzly obsluhy a ústredne, a prístupovou (účastníckou) sieťou, ktorá umožňuje pripojenie jednotlivých účastníkov k uzlom obsluhy. Obe tieto siete boli pôvodne vybudované skoro výhradne na metalických prenosových prostriedkoch (predovšetkým na medených vedeniach). Dnes sa už v transportnej sieti používajú ako prenosový prostriedok výhradne len káble s optickými vláknami, ktoré poskytujú obrovskú prenosovú kapacitu. To umožňuje poskytovateľom telekomunikačných služieb, hlavne poskytovateľom služieb internetu, nasadzovať výkonnejšie obslužné stanice a smerovače. To zase povzbudzuje používateľov týchto služieb, aby od prevádzkovateľa telekomunikačnej siete požadovali stále väčšiu šírku prenosového

pásma a vyššie prenosové rýchlosti. Úzkym hrdlom pri prenose zvýšeného objemu informácii sa však stáva prístupová sieť. Táto sieť, ktorá tvorí posledný úsek medzi účastníkom a obslužným uzlom, bola budovaná výhradne so zreteľom na svoj pôvodný účel, totiž na prenos nízkofrekvenčného signálu medzi účastníkom a jeho pripojenou ústredňou, čo dnes nazývame hlasovou službou. Táto sieť je ešte stále z veľkej časti tvorená skrúcanými medenými pármi.

Aj keď boli vyvinuté a nasadené do praxe niektoré nové moderné princípy riešenia prístupových sieti na podklade systémov s optickými vláknami, alebo systémov pevného rádiového prístupu, zostávajú stále z dôvodov využitia obrovského množstva informácii s veľkou zostatkovou hodnotou zakopaných v zemi. Základom týchto prístupových sieti sú miestne káble s medenými žilami a bude ešte dlho trvať, až budú nahradené káblami s optickými vláknami.

Technológia DSL zabezpečuje prenos hlasu a dát na tej istej telefónnej linke. To znamená, že užívateľ môže zároveň telefonovať a využívať služby internetu. Jednotlivé signály sa šíria v rôznych frekvenčných pásmach a tak sa navzájom neovplyvňujú. Na to, aby DSL vôbec fungovalo, je potrebná zložitá infraštruktúra, pomocou ktorej sa zabezpečuje prenos a modulácia dát. Na strane užívateľa technológie je potrebné inštalovať DSL modem a splitter. DSL modem zabezpečuje spojenie jedného PC a DSL prístupu. Na pripojenie viac počítačov z DSL prístupom sa používa router. Splitter zabezpečuje rozdelenie frekvenčných pásiem na hlasové a dátové. [9]

2.1.1.1 Technológie xDSL

Rodinu technológií xDSL môžeme rozdeliť na dva hlavne typy a to symetrický a asymetrický. Symetrická služba DSL poskytuje rovnakú prenosovú rýchlosť pre tok dát od užívateľa aj k užívateľovi (upstream, downstream), zatiaľ čo asymetrický typ DSL pripojenia berie v úvahu väčšie zaťaženie pripojenia pre downstream a preto ponúka vyššie rýchlosti pre tok dát k užívateľovi. Jednotlivé technológie sa od seba odlišujú rýchlosťami pre upstream a downstream, tie sú ale podmienené fyzickou dĺžkou kábla.

ADSL¹³ (asymetrická číslicová účastnícka linka) je najrozšírenejšia z technológií xDSL. Prenosové prostredie tvorí 1 metalický pár, spôsob prenosu je asymetrický a prenosová rýchlosť je závislá od dĺžky vedenia. G.Lite je obmena ADSL s jednoduchšou inštaláciou.

Bežné pripojenie ADSL vyžaduje návštevu odborného technika, ktorý nainštaluje splitter, čo pri G.Lite nie je potrebné. Prenosové rýchlosti sú však nižšie. RADSL¹⁴ je tiež obmenou

13 Asymmetric Digital Subscriber Line

14 Rate-Adaptive Digital Subscriber Line

technológie ADSL, ktorá automaticky nastaví prenosovú rýchlosť podľa kvality prenosovej linky. To dovoľuje prenos na väčšie vzdialenosti ako u ADSL.

Ďalšiu podskupinu technológií xDSL tvoria technológie so symetrickou premávkou.

HDSL¹⁵ je vysokorýchlostná číslicová účastnícka linka, ktorá patrí medzi najstaršie xDSL technológie. Prenosové prostredie tvoria 2 až 3 metalické páry. Prenosové rýchlosti sú rovnaké pre downstream aj upstream. Pre vysokorýchlostné pripojenie k internetu sa však HDSL nepoužíva. Pri SDSL¹⁶ na rozdiel od HDSL tvorí prenosové prostredie len jeden metalický pár.

VDSL¹⁷ je digitálna účastnícka prípojka s vysokou prenosovou rýchlosťou. VDSL je najvýkonnejšia zo všetkých technológií xDSL. Umožňuje symetrický i asymetrický prenos dát. Pokiaľ je však nasadená na bežné metalické vedenie, je dosah tejto technológie len okolo jedného kilometra od ústredne. Aby mala táto služba zmysel, musel by užívateľ byť veľmi blízko ústredne.

IDSL¹⁸ je najstarším členom rodiny technológií xDSL. Je to hybrid staršej technológie ISDN¹⁹ a xDSL.

PDSL²⁰ umožňuje pripojenie používateľov cez klasickú 220V prípojnú energetickú sieť. Sieťová zásuvka tvorí nielen pripojenie zariadenia k zdroju elektrickej energie, ale súčasne tvorí dátovú metalickú sieť. Hromadnému nasadeniu tejto technológie v súčasnosti bráni problém s transformáciou dát do vysokonapäťových energetických sieti

Prehľad jednotlivých technológií xDSL a ich prenosových rýchlosti je v následujúcej tabuľke. [11]

15 High bit-rate Digital Subscriber Line

16 Symmetric Digital Subscriber Line

17 Very High Speed Digital Subscriber Line

18 ISDN Digital Subscriber Line

19 Integrated Services Digital Network

20 Power Digital Subscriber Line

Názov Typ Prenosová rýchlosť(vzdialenosť od ústredne)

ADSL Asymetrický Down: 1.544 Mbps²¹ (5490 m), 2.048 Mbps (4880 m), 6.312 Mpbs (3660 m),

8.448 Mbps (2740 m) Up: Od 16 – 640 Kbps²² G.Lite Asymetrický Down: 1,544 Mbps

Up: 640 Kbps

RADSL Asymetrický Down: 640 Kbps – 2.2 Mbps (3660 m – 5490 m) Up: 272 – 1.088 Mbps

HDSL Symetrický 1.544 Mbps – na dvoj párovom vodiči (3960 m) 2.048 Mbps – na troj párovom vodoči (5490 m) SDSL Symetrický 2.048 Mbps (2740 m – 5490 m)

VDSL Asymetrický aj symetrický

Down: 12.96 Mbps (1370 m), 25.8 Mbps (910 m), 51.84 Mbps (300 m)

Up: 1.5 – 2.3 Mbps IDSL Symetrický 128 Kbps (do 5490 m)

Tab.1[10]

2.1.1.2 Nepriaznivé vplyvy na prenos

Technológie xDSL sú určené na nasadenie do existujúcej prístupovej sieti na metalické káble so skrúcanými medenými pármi. Na rozdiel od optických vlákien nejestvuje na týchto kábloch žiadna účinná ochrana voči prenikaniu rušivých signálov do účastníckej linky, zapríčinených elektromagnetickými väzbami. Preto pri nasadzovaní týchto technológii je dôležité brať ohľad na nepriaznivé vplyvy xDSL technológii navzájom.

Presluchy sú spôsobené konečnými väzbovými mechanizmami medzi pármi zdieľajúcimi ten istý kábel a sú fyzicky susedné. Mikroprerušenia sú vplyvy , pri ktorých dochádza k dočasnému prerušeniu vedenia predovšetkým v mieste konektora, spôsobené vonkajšou mechanickou činnosťou na metalických vodičoch tvoriacich prenosovú cestu, alebo napr. korodovaním. Dôsledkom mikroprerušenia môže byť zlyhanie číslicovej prenosovej linky spolu so zlyhaním výkonového napájania (ak je poskytované )počas trvania

21 Megabit Per Second (megabit za sekundu) – jednotka dátového toku

22 Kilobit Per Second (kilobit za sekundu) – jednotka dátového toku

mikroprerušenia. Šumy sú nechcené náhodné prídavné signály, ktoré vykazujú určitú výkonovú úroveň a ovplyvňujú pôvodný signál, pričom je dôležité, aby signál vykazoval podstatne vyššiu úroveň. Tomuto parametru hovoríme odstup signál/šum. Najnepriaznivejšie sú tzv. impulzové šumy, ktoré môžu byť spôsobené nasadením rôznych digitálnych technológii v jednom kábli alebo prostredím (elektrické výboje, blesky...). Straty šírenia signálu sú lineárne závisle na dĺžke(vzdialenosti) a určujú teda dosah danej technológie. [12]

2.1.1.3 Výhody a nevýhody pripojenia cez technológie xDLS Výhody:

• vysokorýchlostný prenos dát - v porovnaní s klasickými technológiami pripojenia do internetu (vytáčané dial-up pripojenie prostredníctvom analógovej alebo ISDN linky) je rýchlosť pripojenia cez DSL niekoľkonásobne vyššia

• nepretržité pripojenie do internetu - na rozdiel od vytáčaného (dial-up) pripojenia sa pripojenie cez DSL nespoplatňuje podľa dĺžky pripojenia, takže internetoví užívatelia môžu byť pripojení nepretržite

• finančná efektivita - všetky uskutočnené volania do siete internet sa realizujú bez ďalších poplatkov

• prístup k multimediálnym službám

• telefonovanie a pripojenie k internetu súčasne - vďaka technológii DSL môžete byť pripojení do internetu a súčasne telefonovať

• DSL nie je závislé od atmosférických vplyvov Nevýhody:

• nie je možné poskytovať garanciu služieb - SLA (Service Level Agreement)

• podľa politiky ISP sa môže pri pripojení cez DSL vyskytnúť vysoká agregácia

• službu je možné využívať iba v jednej lokalite (služba je fyzicky viazaná na konkrétnu telefónnu prípojku, na ktorej je zriadená)

• prerušovanie spojenia

• rýchlosť pripojenia kolíše podľa technických vlastností konkrétnej telefónnej linky

• rýchlosť pripojenia kolíše podľa aktuálnej vyťaženosti celého systému

• možné častejšie prerušovanie pripojenia

• prevádzka je asymetrická - odchádzajúci tok dát je výrazne pomalší

• FUP (Fair User Policy) - inými slovami politika spravodlivého zdieľania pásma medzi zákazníkmi upravuje kapacitné limity využívania služieb tak, aby dochádzalo k rovnomernejšiemu využívaniu dostupnej kapacity prenosovej siete operátora všetkými zákazníkmi a tak sa zamedzilo zhoršeniu parametrov kvality služby jedného zákazníka v prospech druhých.