Vysoká škola ekonomická v Prahe Fakulta informatiky a štatistiky
Obor: Aplikovaná informatika
Názov bakalárskej práce:
Možnosti vysokorýchlostného pripojenia k internetu v ČR
Vypracoval: Maroš Tarbajovský
Vedúci bakalárskej práce: doc. Ing. Prokop Toman, CSc.
P r e h l á s e n i e
Prehlasujem, že bakalársku prácu na tému
“Možnosti vysokorýchlostného pripojenia k internetu v ČR“
som vypracoval samostatne.
Použitú literatúru a podkladové materiály uvádzam v priloženom zozname literatúry.
V Prahe dňa 11. mája 2007 Podpis
Poďakovanie
Rád by som poďakoval pánovi doc. Ing. Prokopovi Tomanovi za cenné pripomienky, ochotnú a odbornú pomoc pri písaní tejto práce.
Abstrakt:
Cieľom tejto práce je utvoriť čitateľovi ucelený obraz o možnostiach pripojenia k vysokorýchlostnému internetu, jeho histórii, základných princípov funkčnosti jednotlivých technológií a pomôcť pri výbere pripojenia pre koncového užívateľa.
Úvodná časť práce popisuje rozmach a dôležitosť internetu, ako aj snahu o definíciu vysokorýchlostného internetu.
Druhá časť je venovaná popisu jednotlivých technológii pripojenia „poslednej míle“
a je rozčlenená podľa technológie na pripojenie pomocou drôtu a bezdrôtové pripojenie s popisom jednotlivých technológií.
V tretej časti sú popísané služby, ktoré pre svoju funkčnosť nevyhnutne potrebujú vysokorýchlostné pripojenie a tak sa stávajú aj hnacím motorom ďalšieho technického rozvoja.
V kapitolách 4, 5, a 6 objasňujem situáciu v oblasti vysokorýchlostného pripojenia v ČR z pohľadu histórie, legislatívy, štatistík, a nakoniec výberu konkrétneho pripojenia.
Záver sumarizuje informácie a poznatky z predošlých kapitol.
Kľúčové slová:
internet, technológia pripojenia, pripojenie pomocou drôtu, bezdrôtové pripojenie, statické pripojenie, mobilné pripojenie, satelitné pripojenie, káblové pripojenie, xDSL, CATV, WiFi, WiMax, GPRS, EDGE, CDMA, UMTS.
Obsah
1 Úvod ...6
2 Technológie ...8
2.1 Pripojenie pomocou drôtu ...10
2.1.1 xDSL...10
2.1.2 Káblový internet ...15
2.2 Bezdrôtové pripojenie ...17
2.2.1 Statické pripojenie ...17
2.2.2 Mobilné pripojenie ...20
2.2.3 Satelitné pripojenie...23
3 Využitie vysokorýchlostneho internetu...24
4 Vysokorýchlostný internet v ČR ...28
4.1 História internetu v ČR...28
4.2 Legislatíva ...29
4.3 Štatistiky ...30
4.4 Výber pripojenia...32
4.5 Vybraný poskytovatelia...34
5 Záver...37
6 Použitá literatúra...40
1 Úvod
V dobe, kedy sa informácie stávajú najdôležitejšou komoditou, kladie sa veľký dôraz na prenos, dostupnosť, flexibilitu a správu informácii. Informácia zahrňuje v sebe správu spolu s jej významom pre príjemcu. Je to správa, ktorá vyjadruje istý stav, slúži nejakému cieľu alebo vyvoláva nejakú akciu. Správa sa stáva informáciou buď v dôsledku ľudskej interpretácie alebo tým, že ju spracujú algoritmy, alebo že je uložená v súboroch v podobe dát. Potreba tieto informácie rýchlo a efektívne šíriť a spracovať prispela k vývoju prepojenia počítačov od seba vzdialených. Takto vznikajú rôzne typy sieti postavené na rôznych platformách. Globálna sieť, ktorá spája tieto siete sa nazýva Internet.
Internet je počítačová sieť, ktorá spája milióny počítačov po celom svete a umožňuje globálnu komunikáciu pre podniky, školy, domácnosti, atď. Internet zaznamenal masové rozšírenie v roku 1990 a jeho význam stále rastie. Počet serverov, služieb, informácií ako aj počet ich užívateľov sa neustále zvyšuje, úmerne s tým rastie aj komunikačný, informačný a obchodný význam internetu pre človeka.
Možnosti pripojenia k internetu sú veľmi rýchlo sa rozvíjajúcim tržným odvetvím, do ktorého prichádzajú stále nové a vyspelejšie technológie. Širokopásmové pripojenie k internetu je často nazývané vysokorýchlostný internet a spájané s určitou rýchlosťou a istým balíkom služieb. Definované je ako vyspelý druh komunikačného systému schopný poskytnúť vysokorýchlostný prenos služieb ako sú dáta, hlas a video cez internet a iné siete. Stály vývoj širokopásmových technológii ma za následok zmeny definície týchto technológií. „Za vysokorýchlostné pripojenie sa vo všeobecnosti považuje pripojenie rýchlosťou 256 kbps a vyššou“[1], to definuje OECD1. Podľa ITU2: „ technológia s prenosovou rýchlosťou vyššou ako u ISDN3a to 1,5 alebo 2,0 Mbps je považovaná za vysokorýchlostnú “[2]. Americká FCC4 definuje širokopásmové služby ako „prenos dát rýchlosťou vyššou ako 200 kbps aspoň v jednom smere“[3]. Český statistický úřad počíta za vysokorýchlostný internet „linku aspoň o rýchlosti 144 kbps“[4]. Odvetvie však nešpecifikuje rýchlosť vysokorýchlostného internetu a preto sa často v praxi môžeme stretnúť s neserióznosťou ISP5, ktorý ponúkajú pripojenie označené za vysokorýchlostné, aby získali marketingovú výhodu.
1 Organization for Economic Co-operation and Developement - Organizácia pre hospodársku spoluprácu a rozvoj
2 International Telecommunication Union – medzinárodná organizácia pre koordináciu komunikačných sieti a služieb
3 Integrated Services Digital Network
4 Federal Communication Commission – americká vládna organizácia pre reguláciu radiového a telekomunikačného vysielania
5 Internet Service Provider – poskytovateľ internetového pripojenia
Vysokorýchlostné pripojenie k internetu zmenilo užívateľské návyky, ako napríklad mať počítač nepretržite on-line a robí z neho multimediálne zábavne zariadenie, ktoré umožňuje využívať služby ako rýchle webové surfovanie, zdieľanie súborov, elektronický obchod, elektronickú poštu, hranie hier, prenos hlasu, prenos videa a mnoho ďalších.
Vysokorýchlostný internet sprístupňuje široký okruh zdrojov, služieb a produktov, ktoré môžu obohatiť život rôznymi spôsobmi. Prekonaním geografických a finančných bariér poskytuje prístup k širokej škále zdrojov z oblasti vzdelávania, kultúry a rekreácie.
Internet je v podstate najdemokratickejšie masmédium. Webovú prezentáciu môže publikovať takmer každý za veľmi nízke náklady. Touto cestou sa môže podnikateľ dostať na veľký trh priamo, rýchlo a úsporne, nezáležiac pritom na lokalite a veľkosti jeho prevádzky.
Každý z nás si bezpochyby uvedomuje dôležitosť a nevyhnutnosť začlenenia internetu do svojho každodenného života. Touto prácou by som chcel priblížiť potenciálnemu užívateľovi internetu možnosti pripojenia sa k vysokorýchlostnému internetu v Českej republike. Uľahčiť mu jeho rozhodovanie pri výbere typu pripojenia s ohľadom k jeho potrebám. Čitateľ by si mal utvoriť celistvý obraz o jednotlivých technológiách používaných na pripojenie k internetu s ich výhodami aj nevýhodami.
2 Technológie
Začiatky internetových technológií môžeme hľadať v roku 1969, keď The Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) krytá americkým ministerstvom obrany začala projekt vytvorenia počítačovej siete ARPANET, ktorá by umožnila komunikáciu počítačov na rôznych typoch sietí. Ranný výskum, ktorý prispel k vzniku ARPANETu, bol z oblastí práce na decentralizovaných sieťach (z obranných dôvodov), teórie hromadnej obsluhy a prepínania paketov. 1. januára 1983 zmenil ARPANET svoj základný sieťový protokol z NCP6 na TCP/IP7, čím vznikol internet ako ho poznáme dnes. [5]
Počas rokov 1970 až 1980 vzniklo veľa typov sietí na základe rôznych druhov hardwaru. Niektoré siete, nazývané Local Area Networks (LANs) spájali počítače na krátke vzdialenosti, použitím káblov a špeciálneho hardware na každom počítači. Väčšie siete, nazývané Wide Area Networks (WANs) spájali počítače na väčšie vzdialenosti, s použitím prenosových liniek, podobných tým linkám, ktoré sa používajú na telefonovanie. Napriek tomu, že LANs a WANs umožnili jednoduchšie prenášanie informácií v rámci organizácií, informácie sa zastavili na hraniciach každej siete. Každá sieť prenášala informácie svojou vlastnou technológiou založenou na používanom hardware. Špecifická LAN mohla pracovať len s určitým druhom počítačov a väčšina LANs a WANs bola navzájom nekompatibilná.
Internet bol vytvorený na spojenie nekompatibilných sietí a teda na umožnenie prenosu informácií medzi používateľmi rôznych druhov počítačov a sietí. Spojenie bolo docielené pridaním špeciálnych počítačov, nazývaných routery, ktoré umožnili spojenie LANs a WANs rôznych typov. Spojené počítače potrebovali spoločný protokol, súbor informácií opisujúcich ako treba prenášať dáta. Tvorcovia Internetu nazvali tento nový protokol TCP/IP a systém spojených sietí vytvoril Internet. TCP/IP sú teda pravidlá, podľa ktorých počítače v sieti komunikujú. Základom pre činnosť protokolu je existencia IP adresy8 pre každý počítač v sieti. Pre spojenie so vzdialeným počítačom prostredníctvom siete internet tak stačí zadať IP adresu daného počítača. Prevod adries zadávaných v tvare www.nazovdomeny.koncovkadomeny na tvar IP adresy má na starosti server DNS9. [6]
Prvá WAN sieť založená na protokole TCP/IP bola daná do prevádzky 1.januára 1983, keď americky ústav pre rozvoj vedy a techniky NSF10 spustil univerzitnú sieť, ktorá sa neskôr stala sieťou NSFNet. Tento dátum sa niekedy uvádza ako zrod internetu. V roku 1985 sa začal
6 Network Control Protocol
7 Transmission Control Protocol/Internet Protocol
8 Internet Protocol Address – jedinečné číslo zložene zo štvorice (šestice) čísel nadobúdajúcich hodnoty 0-255
9 Domain Name System
10 National Science Foundation
internet využívať aj pre komerčné záujmy. Jednotlivé nezávisle siete začali poskytovať prístupové body a neskôr sa zlúčili. Internet získal širokú pozornosť verejnosti v 90. rokoch 20. storočia. V auguste 1991 Tim Berners-Lee publikoval svoj nový projekt World Wide Web, dva roky po tom, ako začal s tvorbou značkovacieho jazyka HTML11 a protokolu HTTP12 určeného na prenos hypertextových dokumentov. Zverejnil prvé stránky organizácie pre jadrový výskum CERN vo Švajčiarsku. [7] Medzičasom sa do internetu úspešne začlenila väčšina počítačových sieti a ten sa rozrastá o viac ako 100% ročne. Tento nárast je často prisúdený nedostatočnej centrálnej kontrole, čo dovoľuje živelný rast siete. Od roku 1995 vzrástol počet užívateľov internetu podľa projektu Internet World Stats zo 16 miliónov na 1093 miliónov (štatistika z decembra 2006 ). [8] Dnešný internet sa vyznačuje neuveriteľne komplexnými fyzickými spojeniami, ktoré tvoria štruktúru internetu, multilaterálnymi dohodami (napr. „peeringové dohody - dohoda o vzájomnej výmene internetovej premávky“) a technickými špecifikáciami, alebo protokolmi, ktoré určujú, akým spôsobom sa majú vymieňať dáta po sieti. Na rozdiel od starších komunikačných systémov bol balík internetových protokolov zámerne navrhnutý agnosticky vzhľadom na fyzické médium, na ktorom je prevádzkovaný. Akákoľvek komunikačná sieť, pevná alebo bezdrôtová, ktorá je schopná prenášať obojsmerne digitálne údaje môže prenášať internetovú premávku. Preto internetové pakety tečú pevnými sieťami ako medený drôt, koaxiálny kábel a optický kábel aj bezdrôtové siete ako Wi-Fi. Všetky tieto siete zdieľajúce rovnakú sadu protokolov vyššej úrovne tvoria internet. Internetové protokoly pochádzajú z diskusií v rámci Internet Engineering Task Force (IETF) a jej pracovných skupín, ktoré sú otvorené verejným príspevkom a revízii. Tieto komisie produkujú dokumenty známe ako Request for Comments (RFC). Niektoré RFC povyšuje Internet Architecture Board (IAB) na Internetový štandard.[7]
Komunikačné dátové siete sa delia v svojej podstate na dve časti. Ide o základné siete a o rozvody vedúce k jednotlivým užívateľom, ktorým sa hovorí „posledná míľa“. Základné rozvody (fyzicky sú väčšinou realizované prostredníctvom optických vlákien) sú oveľa rentabilnejšie, pretože po nich bežia takmer neustále gigabajty dát. Optickým vláknom nazývame médium a technológiu určenú na prenos informácii ako svetelných impulzov po sklenenom alebo plastickom kábli. Medzi nesporné výhody optických káblov patri schopnosť prenášať oveľa väčšie množstvo informácii, veľká šírka pásma, nízky útlm, odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu, nízka hmotnosť, dostupnosť materiálov pre výrobu,
11 HyperText Markup Language - značkový jazyk určený na vytváranie webových stránok a iných informácií zobraziteľných vo webovom prehliadači.
12 HyperText Transfer Protocol - primárna metóda prepravy informácií na world wide webe
bezpečnosť proti odposluchom a náklady na údržbu sú taktiež nižšie v porovnaní s medenými káblami.
U rozvodov ku koncovým užívateľom je situácia odlišná. Počiatočné náklady na vybudovanie napr. telefónnych prípojok sú vysoké a pri veľmi zriedkavom používaní sa vracajú veľmi pomaly. Záleží tu na miestnych podmienkach a na hustote osídlenia jednotlivých oblastí. Pre výstavbu poslednej míle existuje rada technológií, ako sú napr.
káblová televízia, mikrovlné spojenie, mobilné spojenie a predovšetkým telefónne káble, ktoré sa v ČR za posledných niekoľko rokov rozšírili takmer do každej domácnosti.
V nasledujúcich kapitolách si podrobnejšie popíšeme jednotlivé možnosti pripojenia poslednej míle. Pripojenie poslednej míle môžme rozdeliť na dva druhy a to pripojenie pomocou drôtu (medené káble, optické vlákna, elektrické vedenie) a bezdrôtové (sieť GSM, sieť MNT, Wi-Fi, Satelitne spojenie)
2.1 Pripojenie pomocou drôtu
Pripojenie pomocou drôtu je v súčasnosti najbežnejším typom pripojenia poslednej míle k vysokorýchlostnému internetu. Tento typ zahŕňa pripojenie pomocou medeného telefónneho drôtu, koaxiálnym káblom, optickým vláknom, alebo elektrickým vedením.
V nasledujúcom texte si priblížime metódy využívajúce jednotlivé typy pripojenia.
2.1.1 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.
2.1.2 Káblový internet
Medzi sieťami CATV a FTTx samozrejme existuje mnoho rozdielov, ale ich základná koncepcia je zhodná a to dotiahnuť optické káble na krátke vzdialenosti v rade desiatok či niekoľko stoviek metrov od koncových užívateľov a poslednú časť pripojenia vyriešiť menej nákladným spôsobom s využitím melalických, koaxiálnych káblov, alebo využitím bezdrôtovej technológie. Tu majú koaxiálne rozvody CATV siete značnú výhodu, pretože majú oproti ostatným spôsobom najlepšie vlastnosti. V prípade architektúry FTTP je možné doviesť optiku až k routeru23, ktorý je napojený na LAN sieť v budove.
2.1.2.1 Pripojenie cez rozvod káblovej televízie (CATV)
Prístup k internetu prostredníctvom rozvodov káblovej televízie je viazaný na ich konkrétne riešenie. Vzhľadom k tomu, že tieto rozvody sú primárne určené k viacsmernému šíreniu signálu, sú všetky prenášané signály smerované ku všetkým účastníkom siete v danej lokalite. To praktický znamená, že prenosová kapacita je v tejto lokalite zdieľaná všetkými užívateľmi. Problémom však je jednosmerný charakter šírenia signálu, ktorý bol navrhnutý pre potreby káblovej televízie. Pre prenos televíznych programov je nutné prenášať informácie len smerom k užívateľovi, ale opačným smerom nie. Pre pripojenie k internetu je však potrebná obojsmerná prevádzka. Pre vyriešenie tohto problému je nutné zmeniť štruktúru káblovej siete. Miestne rozvody tvorené koaxiálnymi káblami smerujú do rozvodnej jednotky, kde sú umiestnené potrebné káblové modemy, ktoré komunikujú s podobnými zariadeniami na strane užívateľa a zaisťujú prenos dát po miestnom koaxiálnom vedení. Tomu vravíme pripojenie „poslednej míle“ pomocou rozvodov káblovej televízie. Ďalší prenos dát je už však riešený pomocou klasických dátových okruhov na optických, alebo bezdrôtových trasách. Teoretická rýchlosť prenosu po koaxiálnom kábli je 50 Mbps a prenos je asymetrický. [13]
23 Sieťové zariadenie, ktoré spojuje dve siete a prenáša medzi nimi dáta
Výhody:
• garantovaná rýchlosť pripojenia
• jedná sa o permanentné a nie vytáčané spojenie
• neobmedzený prenos dát za fixnú mesačnú cenu
• vybudovaná základňa CATV sieti je pomerne rozsiahla, aj keď nerovnomerne rozložená
• možnosť súčastne sledovať TV a surfovať na internete Nevýhody:
• prevádzka je asymetrická - odchádzajúci tok dát je výrazne pomalší (to pre bežného užívateľa, ktorý ma dátový tok od seba výrazne nižší ako tok k sebe, nemusí byť na príťaž)
• nutnosť existencie káblovej prípojky
• FUP
2.1.2.2 FTTx
FTTx je označenie pre skupinu technológií, ktorá používa optické vlákna ako náhradu za medené drôty, ktoré vedú až k užívateľovi. Rozlišujeme štyri architektúry podľa vzdialeností prístupového bodu.
FTTN24 je telecomunikačná architektúra, ktorá sa označuje ako „optika do susedstva“, čo znamená že optické vlákna sú vedené do prístupového bodu, ktorý je od užívateľa vzdialený v rozmedzí 300 m – 1500 m. Od prístupového bodu ďalej až k zákazníkovi vedie tradičný koaxiálny, alebo medený kábel. FTTC25 sa líši od predchádzajúcej architektúry len polohou prístupového bodu, ktorý je od užívateľa vzdialený maximálne 300 m. Pre tieto architektúry je využívaná technológia VDSL226, ktorá riadi tok dát po neoptickej sieti k užívateľovi.
FTTP27 „optika do budovy“, zahrňuje architektúry siete, ktoré vedú priamo k zákazníkovi. Architektúra pre siete z optických vlákien vedených do budovy (FTTB28) a vlákien vedených „až domov“ (FTTH29) využíva technológiu PON30. [14]
24 Fiber To The Neighborhood
25 Fiber To The Curb
26 Very High Speed Digital Subscriber Line 2
27 Fiber To The Premises
28 Fiber To The Building
29 Fiber To The Home
30 Passive Optical Network
„Kapacita optických vlákien je praktický neobmedzená, vlákno dokáže preniesť aj terabity dát za sekundu.“ [15]
2.2 Bezdrôtové pripojenie
Spôsoby bezdrôtového pripojenia môžeme rozdeliť do troch skupín. Najpoužívanejšie sú bezdrôtové technológie určené k prepojeniu dvojice statických bodov. Druhú skupinu tvorí mobilné pripojenie realizované mobilnými operátormi. Poslednú skupinu tvorí satelitné spojenie.
Bezdrôtové spojenie však prináša aj niekoľko úskalí. Vysokorýchlostné zariadenia využívajú pre prenos dát signál vysokej frekvencie. Pre šírenie takého signálu je potrebná priama viditeľnosť obidvoch bodov. To znamená, že signál sa nie je schopný odrážať napr. od stien budov. Prekážkou môže byť aj strom. Problémy so šírením signálu však môžu nastať aj pri extrémnych poveternostných podmienkach. Signál je citlivý na atmosférické výkyvy.
Kmitočtové pásma rozdeľujeme na licenčné a bezličné. Tie určuje v Českej republike Český Telekomunikační úřad ako príslušný orgán štátnej správy. Používanie licencovaných pásiem podlieha registrácii, poplatkom a tým aj existencii práv z využívania tohto pásma.
Bezlicenčné pásma sú voľne prístupné a preto v bezlicenčných pásmach často nastáva problém rušenia iným zariadením pracujúcim na rovnakej frekvencii.
2.2.1 Statické pripojenie
Technológie určené pre bezdrôtový prístup na internet môžeme rozdeliť podľa ich koncepcie do dvoch základných skupín. Prvá skupina je založená na komunikácii medzi dvoma bodmi (point to point), ktoré si vymieňajú dáta. Hovoríme jej dvojbodové spojenie.
Tie sa používajú skôr pre budovanie chrbtových sieti. WLL31 je druhá koncepcia, ktorá využíva princíp komunikácie centrálneho bodu s viacerými klientskymi bodmi (point to multipoint). Tá sa používa priamo k pripojeniu jednotlivých zákazníkov. Druhá generácia bezdrôtového prístupu sa označuje ako BWA32.
2.2.1.1 Dvojbodové spojenie
Táto koncepcia je využívaná najmä poskytovateľmi pripojenia k internetu a k budovaniu ich chrbtových sieti. Pre pripojenie ďalšieho bodu je nutná inštalácia zariadenia
31 Wireless Local Loop
32 Broadband Wireless Access
pre príjem signálu na obidvoch stranách. Toto riešenie je výhodne poskytovateľov pripojenia z hľadiská finančných nákladov, pretože nemusia budovať nákladnú káblovú infraštruktúru pri zachovaní podobných parametrov prenosu. Prevádzka je uskutočňovaná ako v licenčných tak aj bezlicenčných pásmach. Vplyvy voči rušeniu sú vďaka priamemu nasmerovaniu dvoch bodov na seba obmedzené na minimum.
2.2.1.2 WLL
Táto koncepcia je založená na pokrytí oblasti signálom pomocou viacsmerných antén.
Pre pripojenie ďalšieho bodu tak stačí inštalácia potrebného zariadenia len na strane nového príjemcu signálu. Problém rušenia je ale u tejto koncepcie značný a to hlavne v malých oblastiach s viacerými poskytovateľmi bezdrôtového pripojenia v bezlicenčnom pásme.
WiFi33
Problémom bezdrôtových zariadení bola ich nekompatibilita, a preto organizácia WECA34, ktorá testuje a certifikuje kompatibilitu zariadení pracujúcich na štandarde IEEE 802.11x35 zaviedla pojem Wifi, ktorý vyjadruje vzájomnú kompatibilitu takto označených zariadení. Spoločnosť WECA v roku 2002 zmenila svoj názov na Wifi Aliancia. Zmena názvu súvisí so značkou, keď pojem „wireless ethernet“ sa v bežnej praxi neujal, pojem
„Wifi“ áno. [16] Dnes tak označujeme všetky produkty na základe štandardu IEEE 802.11 a to certifikované aj necertifikované. Certifikované sú označené logom od Wifi aliancie.
Pojem Wifi však vznikol zo štandardu IEEE 802.11b. tento štandard z roku 1999 používa bezlicenčné 2.4 GHz pásmo a technológiu DSSS36 na prenos dát. Technológia DSSS využíva súčasného prenosu dát pomocou širokého spektra frekvencií v oblasti istého frekvenčného rozsahu. To šetrí čas, pretože nedochádza k žiadnym preskokom, ale ak dôjde k rušeniu spektra určeného pre prenos dát, prestáva technológia pracovať. Prenosová rýchlosť zariadení používajúcich tuto technológiu je 11 Mbps. Zariadenia ako mikrovlné rúry, bezdrôtové telefóny, bluetooth taktiež pracujú v pásme 2.4 GHz čo môže spôsobiť rušenie prenosu.
Ďalším štandardom na tejto šírke pásma je IEEE 802.11g z roku 2003. Využíva technológiu OFDM 37, ktorá rozdelení dátový tok na jednotlivé paralelne toky, ktoré sú prenášané každý na vlastnej nosnej frekvencii. Takéto zariadenia dosahujú prenosovú rýchlosť 54 Mbps
33 Wireless Fidelity
34 Wireless Ethernet Compatibility Alliance
35Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11x – skupina štandardov pre bezdrôtové lokálne siete
36 Direct Sequence Spread Spectrum
37 Orthogonal Frequency Division Multiplexing
a zároveň sú kompatibilné zo zariadeniami podľa štandardu IEEE 802.11b, prenosová rýchlosť je však nižšia. Ďalším zo štandardov je IEEE 802.11a, ktorý pracuje v bezlicenčnom pásme 5GHz. Na prenos dát používa technológiu OFDM, ktorá umožňuje prenos rýchlosťou 54 Mbps. Výhodou tohto štandardu je že prenos nie je rušený zariadeniami ako v prípade pásma 2,4 GHz.
Vďaka vysokému dopytu po Wifi zariadeniach je ich cena veľmi nízka a sú ponúkane mnohými firmami. Tieto zariadenia sú tiež štandardne implementované v prenosných počítačoch. Iné bezdrôtové zariadenia sú vďaka ich nižšej popularite cenovo nevýhodné. [17]
Výhody
• Wifi využíva nelicencované rádiové pásmo a individuálny používateľ nepotrebuje súhlas miestnych úradov.
• Umožňuje vybudovať LAN bez káblov, a tak znížiť náklady na vybudovanie či rozširovanie siete. Bezdrôtové siete sú výhodné v priestoroch, kde sa nemôžu použiť káble.
• Wifi produkty sú na trhu široko dostupné za nízke ceny.
• Možnosť presunu medzi prístupovými bodmi bez straty spojenia.
• Klient Wifi funguje v rôznych krajinách na celom svete.
Nevýhody
• Pásmo 2.4 GHz nevyžaduje licenciu a podlieha mnohým rušeniam iných zariadení.
• Obmedzený dosah siete.
• Problémy zo zabezpečením.
• Citlivosť na atmosférické zmeny.
2.2.1.3 BWA
Týmto pojmom sa zvykne označovať druhá generácia bezdrôtového prístupu.
Normalizované riešenie BWA je označované ako WiMax38 WiMax
Tam, kde nieje možné použiť technológiu Wifi, je riešením WiMax. Koncept je veľmi podobný Wi-Fi, ale obsahuje radu vylepšení, ktoré zlepšujú výkon a hlavne umožňujú dosah na väčšiu vzdialenosť. WiMax je založený na štandarde IEEE 802.16a a pracuje v licenčnom
38 Worldwide Interoperability for Microwave Access
aj bezlicenčnom pásme z intervalu 2 – 11 GHz a na prenos dát využíva technológiu OFDM. V České republike technológie WiMax používajú tzv. FDD39 režim. Princípom tohto režimu sú samostatné, frekvenčne oddelené kanály pre upstream a downstream. Druhý a vo svete bežne používaný režim technológií WiMax je tzv. TDD40 režim. V tomto režime je celá šírka kanálu v jednej chvíli vždy využívaná buď pre upstream, alebo pre downstream. Hlavnou výhodou TDD je, že umožňuje užívateľské definovanie šírky pásma pre up aj downstream. U FDD to je pevne dané a nedá sa ovplyvniť.
Výhodou WiMaxu je absencia požiadavky na priamu viditeľnosť ako je to u Wifi zariadení a to robí túto technológiu dostupnou. Dosah je na 3 – 5 km v husto zastavanej oblasti a 50 km v mimomestkých oblastiach.
O testovanie a presadzovanie produktov založených na štandarde IEEE 802.16 sa stará WiMax Fórum. [18]
Výhody
• Stabilita pripojenia zrovnateľná s pripojením cez kábel.
• Stabilné a garantované parametre prenosu.
• Možnosť prevádzky dátových, hlasových a videoaplikácii vďaka garancii kvality služby QoS41.
• Vysokú dostupnosť.
• Možnosť pripojenia k Internetu i v odľahlých lokalitách bez dostupnosti iných prenosových technológií.
2.2.2 Mobilné pripojenie
Mobilné pripojenie k internetu sa teší čoraz väčšej popularite a to hlavne pre jeho nespornú výhodu a tou je práve mobilita. Prístup na internet je praktický obmedzený len na pokrytie územia operátorom mobilných služieb.
Štandardy mobilných sieti sa delia podľa generácií do piatich skupín. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené vybrané štandardy hlasových a dátových služieb.
39 Frequency Division Duplex
40 Time Division Duplex
41 Quality Of Service
Generácia Štandardy
0G PTT (mód príjmu a odosielania hlasu), MTS (najstarší telefónny štandard), 1G NMT (prvá plne automatická mobilná sieť)
2G GSM (dnes najpopulárnejší štandard pre mobilnú sieť), GPRS, HSCSD , EDGE (mobilné dátové služby pre užívateľov GSM siete), CDMA2000 (mobilná dátová služba)
3G UMTS(3GSM), HSPA
4G UMTS(LTE), WiMax (pre mobilné telefóny) Tab.2 [19]
V ďalšom sú bližšie popísané štandardy dátového prenosu, ktoré splňujú kritérium vysokorýchlostné.
2.2.2.1 GPRS42
Je mobilná dátová služba určená pre užívateľov mobilných telefónov v sieti GSM.
Pôvodná myšlienka bola vylepšiť GPRS, aby pokrýval ostatné štandardy, ale namiesto toho sa tieto štandardy upravujú, aby používali štandard GSM. Preto je GSM jediná sieť, kde sa GPRS používa.
Zariadenia GPRS delíme do troch skupín. Zariadenia v skupine A sú schopné simultánne využívať GPRS aj hlasovú službu. Táto funkcia sa nazýva DTM43 teda prenos dát aj hlasu súčasne. Technológiu musí podporovať aj mobilný operátor. Skupinu B tvoria zariadenia s podporou prenosu hlasových, alebo dátových služieb. V závislosti na podpore siete je možné napríklad pri GPRS spojení prijať hovor a tým zastaviť GPRS) alebo opačne.
V súčasnosti väčšina mobilných zariadení spadá do tejto kategórie. Zariadenia zo skupiny C podporujú len dátový prenos. Rýchlosť dátového toku sieťou GPRS je ovplyvnená rozličnými aspektmi. Jednak ju určuje trieda GPRS mobilného telefónu, spôsob kódovania prenosu (t.j.
zabezpečenie prenosu proti chybám, ktoré vznikajú na rádiovom rozhraní siete) a v neposlednom rade aj momentálne vyťaženie siete. Teoretická rýchlosť prenosu je 180 kbps.
Reálna rýchlosť je však ako aj pri ostatných mobilných technológiách ovplyvnená vzdialenosťou od základovej stanice ako aj jej vyťažením. [20]
42 General Packet Radio Service
43 Dual Transfer Mode
2.2.2.2 EDGE44
Ako už názov napovedá EDGE je ďalším vývojovým stupňom v technológii GSM pre zavedenie dátových prenosov. EDGE ponúka niekoľko metód a vylepšení, ktoré umožňujú efektívnejší prenos dát v tomto systéme. Z pohľadu operátora prináša EDGE možnosť zvýšiť rýchlosť pre zákazníka a zároveň zvýšiť kapacitu vlastnej siete pri oveľa nižších finančných nárokoch ako u technológií UMTS alebo CDMA. Užívateľ tak na pripojenie k internetu potrebuje len zariadenie s podporou EDGE. V neprítomnosti kódovacej schémy EDGE zariadenie automaticky prechádza na GPRS bez straty spojenia. Teoretická rýchlosť spojenia je 470 kbps. [21]
2.2.2.3 CDMA45
CDMA v sebe zahŕňa niekoľko druhov technológií ako pre siete 2G tak aj 3G. Pre siete 2G sa nazýva CDMAOne. Tá dosahuje veľmi nízke prenosové rýchlosti. Štandard tretej generácie technológie CDMA nesie názov CDMA2000 a obsahuje dve základné verzie CDMA2000 1x, ktorá dosahuje teoretickú rýchlosť 307 kbps a CDMA2000 1xEV s rýchlosťami 2,4 Mbps resp. 3,09 Mbps. Základným princípom funkcie CDMA je umožnenie súčasnej komunikácie viac užívateľov v rámci jedného frekvenčného pásma. Standard CDMA doposiaľ používajú hlavne siete mobilných operátorov, ale zďaleka nie je tak rozšírený ako štandard GSM. Štandard CDMA 450 môžu používať operátori prevádzkujúci analógové siete NMT46 vo frekvenčnom pásme 450 MHz. V Českej republike prevádzkuje NMT sieť mobilný operátor O2. Významnou výhodou pásma 450 MHz je potreba nižšieho počtu základňových staníc, ale i vyššia priepustnosť kvôli nižším používaným frekvenciám v porovnaní s UMTS, ale i s GSM. Teoretická rýchlosť je 1Mbps. [22]
2.2.2.4 UMTS47
„Je mobilný systém tretej generácie koncipovaný zväčša pre krajiny s GSM sieťami“
[23], pretože tieto krajiny súhlasili s uvoľnením nového frekvenčného pásma pre sieť UMTS.
UMTS používa pre prístup technológiu W-CDMA48, ktorý definuje pozemnú tak aj satelitnú mobilnú službu. Štandard W-CDMA je technický názov naznačujúci, že ide o širokopásmové CDMA a názov UMTS je označenie ekonomicko-politické. UMTS umožňuje režim vo dvoch základných režimoch. FDD je spojenie medzi základnou stanicou a telefónom v upstream a downstream na oddelených frekvenciách. Pri režime TDD je upstream i downstream na
44 Enhanced Data rates for Global Evolution
45 Code division multiple access
46 Nordic Mobile Telephone
47 Universal Mobile Telecommunication System
48 Wideband Code Division Multiple Access)
rovnakej frekvencii. Rýchlosti pre UMTS závisia na hierarchickom type prístupového bodu [24]:
• Satelit – 9.6 kbps
• Makro bunka – 144 kbps
• Mikro bunka – 384 kbps
• Pico bunka – 2.048 Mbps
2.2.3 Satelitné pripojenie
Vývoj umelých družíc zaznamenal za veľmi krátku dobu značný pokrok. Ich využitiu sa neubránil ani Internet. Prístup k vysokorýchlostnému internetu prostredníctvom satelitu nie je veľmi rozšírený a využíva sa v oblastiach kde iný druh pripojenia nie je možný. Jednou z používaných technológií je VSAT49, ktorá funguje na princípe retranslácie. Satelit príjme signál vyslaný zo Zeme a znovu ho odvysiela, takže môže byť prijatý na inom mieste na Zemi. Poskytuje obojsmerný symetrický prenos. Tento systém vyžaduje zariadenie na strane klienta schopné prijímať aj vysielať dáta prostredníctvom satelitu. Ďalším je asymetrický jednosmerný spôsob satelitnej komunikácie pre vysokorýchlostný prístup k Internetu. Tento spôsob pripojenia k Internetu vychádza zo skutočnosti, že dopraviť signál smerom do družice je pre bežného užívateľa značne náročné. Typický užívateľ potrebuje prístup k Internetu takmer výhradne pre sťahovanie dát a tým pádom je objem odchádzajúcej premávky minimálny. Metóda na ktorej celý systém pracuje je, že využíva dáta putujúce smerom k užívateľovi idú cez družicu a dáta putujúce smerom od užívateľa idú iným spojom do Internetu. Poslednou skupinou sú jednosmerné satelitné systémy vysielajúce dáta pre všetkých užívateľov zároveň, pracujúci teda na rovnakom princípe, ako napr. televízia cez satelit. Tento spôsob využíva najväčšie výhody satelitnej komunikácie, a to faktu, že satelit vysiela informácie všetkým, ktorí prijímajú.
Najväčšia nevýhoda tohto typu pripojenia plynie z polohy družice od zeme, ktorá je vzdialená natoľko, že trvá približne štvrť sekundy, kým je vysielaný signál prijatý druhou stranou. To takmer úplne obmedzuje použitie aplikácií pracujúcich v reálnom čase. Výhodou je prakticky neobmedzená dostupnosť a možnosť výberu aj zahraničného ISP. Teoretická rýchlosť prenosu je 34 Mbps, ktorá je zdieľaná všetkými užívateľmi. [25]
49 Very Small Aperture Terminal
3 Využitie vysokorýchlostneho internetu
Internet prešiel od svojich začiatkov až do dnešnej doby veľkými zmenami po stránke technickej ale aj obsahovej. Zo zvyšovaním technickej úrovne prenosu dát globálnou sieťou sa postupne mení aj obsah na nej publikovaný. V počiatkoch českého internetu, ktoré môžeme datovať do roku 1992 kedy bola k internetu pripojená akademická sieť EARNet50 bol internet využívaný službami ako sú: Gopher – predchodca „www“, iRC – klient pre komunikáciu v reálnom čase, FTP – prenos súborov, Telnet – komunikácia medzi stanicami klient/server na báze protokolu TCP/IP a posielanie elektronickej pošty. Tieto aplikácie nevyžadovali vysoké prenosové rýchlosti. Väčšina bola v textovom rozhraní. Vyspelejšie technológie priniesli nové možnosti využitia internetu. Ide hlavne o multimediálne služby obsahujúce zvuk, obraz a video, ktoré vyžadujú pre prenos vysoké rýchlosti. „Ľudskejšiu“ podobu dostal internet zavedením služby WWW51, ktorá spĺňa multimediálne požiadavky.
WWW
WWW je informační systém založený na hypertextovom modely. Hypertextové dokumenty sú navzájom spojené pomocou vybraných slov. V dokumentoch prístupných pomocou WWW môže byť text, obraz, pohyblivý obraz, zvuk alebo video. Dokumenty, na ktoré vedú odkazy, môžu byť umiestnené na rôznych miestach siete. WWW taktiež umožňuje prístup k mnoho ostatným sieťovým službám, odkazy nemusí smerovať len na ďalšie dokumenty, ale napr. na servery ftp a iné... . Na prehliadanie obsahu takto prezentovaných dát sa používa prehliadač. Medzi najpoužívanejšie v súčasnosti patria Mozilla Firefox, Microsoft Internet Explorer a Opera. Architektúra WWW je založená na princípe klient/server. Server je typ programu, ktorý obstaráva samotnú službu (napr. vyhľadávanie v databáze) a klient program, ktorý sprostredkováva styk užívateľa so serverom. Komunikácia medzi klientom a serverom sa deje podľa presných formálnych pravidiel, ktorým sa vraví protokol. Obecne platí, že pre každý typ služby existuje špeciálny protokol pre komunikáciu medzi klientom a serverom a tiež špeciálne programy typu klient a typu server, ktoré podľa tohto protokolu spolupracujú. Existujú aj kombinované programy, ktoré dokážu používať niekoľko protokolov a sprostredkovávať niekoľko rôznych služieb. [26]
50 European Academic and Reasearch Network
51 World Wide Web
VoIP52
Táto technológia umožňuje prenos digitalizovaného hlasu prostredníctvom vysokorýchlostného internetu. Internetová telefónia využíva techniku zvanú prepínanie paketov, teda dátových blokov prenášaných po sieti. Po jednej linke tak môže putovať väčšie množstvo dát rôznych užívateľov, odlišných aplikácií a spojenie ostáva naďalej udržané. Hlas prvého účastníka je digitalizovaný, kompresovaný a vyslaný k druhému účastníkovi. Hneď ako tieto dáta v podobe paketov dorazia, transformujú sa na strane príjemca opäť do analógovej formy. Volanie môže prebiehať z počítača na počítač , alebo z počítača na klasický, alebo mobilný telefón.
Pre zaistenie internetovej telefónie však dôležitá rýchlosť pripojenia a jeho kvalita. Je zrejme, že pre tento druh komunikácie bude najvhodnejšie pripojenie s garanciou služby ako napr. pripojenie káblom (CATV, FTTx), na druhú stranu menej vhodné bude pripojenie Wifi, ktoré nie je tak stabilné a rýchlosť pripojenia kolíše.
Tento spôsob telefonovania tak vytvára konkurenčné prostredie pre klasické telefónne linky. Náklady na hovor sú badateľne nižšie najmä u medzištátnych volaní, keďže nezáleží na tom odkiaľ je spojenie nadväzované. Volania medzi počítačmi sú bezplatné. V tabuľke uvádzam pre porovnanie aktuálne ceny hovorov do pevných sieti v zahraničia prostredníctvom VoIP spoločnosti Skype a Telefónica O2. Z ponuky spoločnosti Telefónica vyberám ceny z balíčku služieb O2 Standard. Telefónica si účtuje mimo poplatkov za volanie aj mesačný poplatok za používanie pevnej linky v cene 339 Kč. V tabuľke je uvedená cena hovoru za minútu v českých korunách bez DPH. [27]
52 Voice Over Internet Protocol
Skype Telefónica
Polsko 0.5 4.40
USA 0.5 (platí aj pre volanie do
mobilnej siete)
4.80
Slovensko (mobilna sieť) 4.92 9.50
Rusko 1.1 11.50
Egypt 4.25 15.00
Paraguay 3.45 23.00
Česká republika 0.5 1.33 (v čase od 7.00 do
19.00) Tab 3. [28], [29]
Ako je z tabuľky patrné ceny volaní prevádzkovateľa pevnej linky nedokážu konkurovať cenám VoIP operátora. Nič nebráni tomu a je iba otázkou času kedy sa do bežného používania dostanú VoIP služby a zariadenia.
IPTV53
IPTV je televízne vysielanie, ktoré používa pre svoj prenos vysokorýchlostnú internetovú prípojku. Dostupnosť vyžaduje veľkú šírku pásma, vysoko výkonnú sieť a dôkladné zabezpečenie obsahu v rámci celého distribučného kanálu. Služby IPTV sú ponúkané na privátnych sieťach, nie na verejnom internete. V takejto sieti môže operátor zaručiť užívateľom potrebnú kvalitu služby.IPTV ponúka okrem širokej ponuky televíznych programov tiež dodatočné služby, ako je elektronický programový sprievodca (EPG), platené relácie (PPV), video na žiadosť (VoD), videorekordér (VCR) a ďalšie informačné služby podľa konkrétnej ponuky jednotlivých spoločností. Vďaka oddelení pásma pre telefonovanie a dáta a nastavení priority pre živé televízne vysielanie je možné prostredníctvom jednej pevnej telefónnej linky zároveň sledovať IPTV, telefonovať a surfovať na internete. To robí tento produkt veľmi zaujímavý z pohľadu konkurencie. Marketingový názov pre súbor služieb IPTV, vysokorýchlostný internet a telefónna služba je „tripple play“.
Existuje samozrejme mnoho ďalších služieb využívajúcich vysokorýchlostné pripojenie k internetu, no spomenuté služby, ktoré sú pre bežného užívateľa najzaujímavejšie
53 Internet Protocol Television
sú aj najväčším hnacím motorom pre technický pokrok v oblasti komunikácie a vysokorýchlostného internetu. [30]
4 Vysokorýchlostný internet v ČR
4.1 História internetu v ČR
Začiatky internetu v Čechách sa datujú do začiatkov deväťdesiatych rokov 20.
storočia. Režim, ktorý politicky vládol vo vtedajšom Československu nepripúšťal žiadne
„západné“ myšlienky a jednou z nich bola aj idea prepojenia počítačových sieti. FidoNet, nekomerčná a vládou nepodporovaná, bola prvá sieť, ktorá sa v Čechách objavila. Za zmienku stojí prvý český uzol akademickej siete EARN54 daný do prevádzky roku 1990. Tá však nebola dostatočne technologicky vyspelá a preto bol koncom roku 1991 podaný návrh na vybudovanie celoštátnej chrbtovej siete. Pozemná sieť bola vybudovaná na bázi protokolu TCP/IP a nazvaná CESNET. Za jej pozadím stáli Josef Gruntorád a výpočtové centrum ČVUT. Oficiálny dátum pripojenia ČSFR k internetu možme považovať 13.febuár 1992. Do roku 1995 mala verejné dátové siete prenajatá spoločnosť EuroTel. Komercionalizácia českého internetu začala koncom roka 1994, kedy na veľtrhu informačných a komunikačných technológií Invexe, šéf firmy COnet Jíři Orság prehlásil: „Prinášame internet každému, kto má na naho prostriedky“. To znamenalo koniec obdobia internetu ako čisto akademickej siete.
V tej dobe komerčné pripojenie k internetu ponúkala už spomínaná firma COnet. Aby COnet vyriešil právny problém s poskytovaním neverejných dátových služieb, uchýlil sa k jednoduchému triku. Jeho zákazníci sa stali členmi združenia a neplatili tak poplatky za služby, ale členský poplatok. CESNET reagoval na ponuku COnetu a i on ponúkol svoje služby mimo akademickú sféru. Od ČTÚ získal 18. apríla 1994 povolenie k poskytovaní neverejných dátových služieb, to však neumožňovalo pripojenie jednotlivcov. V konečnom dôsledku to nebolo veľmi obmedzujúce, pretože ceny boli tak vysoké, že si pripojenie k internetu mohol dovoliť máloktorý jednotlivec. Maximálna prenosová rýchlosť linky vtedy pomocou vytáčaného spojenia bola 56 kbps oproti dnešným rádovo megabajtom. V roku 1994 sa ČR zapája do projektu TEN-3455, ktorého cieľom bolo vybudovať vysokorýchlostnú celoeurópsku sieť na prepojenie národných vedeckých a univerzitných sieti rýchlosťou 34 Mbps. Na tento projekt naviazal koncom roka 1998 projekt QUANTUM. V rokoch 1995 a 1996 na trh vstupuje rada komerčných poskytovateľov internetu. Mnohí z týchto poskytovateľov mali vlastné linky do zahraničia. Problém však nastal ak spolu chceli
54 European Academic and Research Network
55 Trans European Network Interconnect at 34 Mbps
komunikovať tuzemský užívatelia. To bolo vyriešené prepojením tuzemských poskytovateľov na základe peeringových dohôd. [31]
4.2 Legislatíva
Vzťah štátu a internetu môže mať viacero aspektov. Jedným z aspektov je zasahovanie resp. nezasahovanie štátu do chodu internetu. Názory na to či by mal byť internet pod dohľadom štátu sa líšia. Obmedzenie môže byť v podobe zákazov využívať nejaké služby, alebo obmedzenie rýchlosti pripojenia. Česká republika doposiaľ do chodu internetu priamo nezasahovala. Ďalším aspektom je podpora štátu v tejto oblasti. Preto dňa 26. januára 2005 na svojom zasadaní vláda schválila na návrh Ministerstva informatiky Národnú politiku pre vysokorýchlostný prístup. Jej súčasťou je i ustanovenie tzv. dotačného titulu na rozvoj vysokorýchlostného prístupu, do neho štát vloží financie vo výške 1 % výnosu z privatizácie Českého Telecomu. Z prostriedkov tohto dotačného titulu mali byť spolufinancované infraštruktúrne projekty z oblasti metropolitných a miestnych sieti. Z dotačného titulu majú byť tiež spolufinancované projekty z oblasti obsahu a služieb pre vysokorýchlostný prístup.
Prioritne budú podporované projekty, ktoré budú stimulovať požiadavky na vysokorýchlostný prístup. Ministerstvo informatiky založilo odborné Fórum pre vysokorýchlostný prístup k internetu, ktoré bude posudzovať predkladané projekty a schválenú politiku rozpracovávať.
Na Portáli verejnej správy navyše vznikol Národní vysokorýchlostný server, sústreďujúci informácie o vysokorýchlostnom prístupe na území celej Českej republiky. Jedným z konkrétnych krokov vlády je dokument Národní politika pre vysokorýchlostný prístup. Tá kladie dôraz na rozvoj štátnych on-line služieb pre vysokorýchlostný internet v oblasti vzdelania, kultúry, zdravotníctva a verejnej správy. Štát týmto nechce zasahovať do činnosti súkromných operátorov, ale tvoriť priaznivé legislatívne prostredie, regulovať ho, poskytovať služby e-governmentu, ako aj sám byť odberateľom internetového pripojenia. V novembri 2006 však boli dotácie pre rozvoj vysokorýchlostného internetu úplne zrušené. V máji roku 2007 bolo zrušené ministerstvo informatiky, ktoré vzniklo roku 2003. „Vláda posoudila, že ministerstvo informatiky je v postavení, které je vůči ostatním resortům poměrně slabé a že bude lepší, když se jednotlivé kompetence ministerstva informatiky rozdělí na zmíněné silnější resorty, dojde účinněji k prosazování těchto kompetencí“ povedal senátor Pavel Eybert. 2.
mája bola zriadená rada vlády pre informačnú spoločnosť ako reakcia na zánik ministerstva.
[32]
4.3 Štatistiky
Možnosti pripojiť sa k vysokorýchlostnému internetu v ČR neustále rastú a s nimi rastie aj počet užívateľov tohto pripojenia. Určiť počet týchto prípojok bude v značnej miere náročné. Jedným z dôvodov je jeho nejednoznačná definícia. Národná broadbandová stratégia hovorí o rýchlosti minimálne 256 kbps. [32] Český statistický úřad počíta s rýchlosťou aspoň 144 kbps [33] a Český telekomunikační úřad vo svojej analýze relevantného trhu č.12 uvažuje rýchlosť 128 kbps. [34] Ďalším úskalím je rozdielny názor, ktoré typy pripojenia započítať do vysokorýchlostného internetu. Štatistika OECD, ktorá je uvedená nižšie započítava bezdrôtové spojenie ako výnimku pre ČR a dodáva, že započítavanie bezdrôtových a mobilných prípojok je stále predmetom diskusie.
Štatistika využívania vysokorýchlostného internetu podľa výzkumu OECD z decembra roku 2006. Hodnoty sú dané v percentách.
xDSL CATV FTTx/LAN Iné Celkom Rank Užívateľov celkom
Denmark 19.6 9.4 2.6 0.4 31.9 1 1 728 359
Netherlands 19.5 12.0 0.4 0.0 31.8 2 5 192 200 Iceland 28.8 0.0 0.2 0.6 29.7 3 87 738 Korea 11.4 10.7 7.0 0.0 29.1 4 14 042 728 Switzerland 18.8 8.8 0.0 0.9 28.5 5 2 140 309 Norway 21.7 3.8 1.5 0.6 27.7 6 1 278 346
Finland 23.5 3.5 0.0 0.3 27.2 7 1 428 000
Sweden 16.0 5.2 0.0 4.8 26.0 8 2 346 300
Canada 11.4 12.3 0.0 0.1 23.8 9 7 675 533 Belgium 14.0 8.4 0.0 0.1 22.5 10 2 353 956 United Kingdom 16.5 5.1 0.0 0.0 21.6 11 12 993 354
Luxembourg 18.2 2.2 0.0 0.0 20.4 12 93 214
France 19.1 1.1 0.0 0.0 20.3 13 12 699 000
Japan 11.1 2.8 6.2 0.0 20.2 14 25 755 080
United States 8.5 10.3 0.3 0.6 19.6 15 58 136 577 Australia 15.0 3.3 0.0 1.0 19.2 16 3 939 288 Austria 10.6 6.4 0.0 0.3 17.3 17 1 427 986 Germany 16.4 0.5 0.0 0.1 17.1 18 14 085 232 Spain 12.1 3.1 0.0 0.1 15.3 19 6 654 881 Italy 13.8 0.0 0.4 0.6 14.8 20 8 638 873 New Zealand 12.7 0.6 0.0 0.7 14.0 21 576 067 Portugal 8.7 5.1 0.0 0.0 13.8 22 1 460 341 Ireland 9.1 1.3 0.0 2.0 12.5 23 517 300 Hungary 6.1 3.8 0.0 2.0 11.9 24 1 198 709 Czech Republic 4.8 2.1 0.0 3.7 10.6 25 1 086 620
Poland 5.2 1.6 0.0 0.1 6.9 26 2 640 000
Slovak Republic 3.4 0.7 0.9 0.2 5.1 27 274 108
Greece 4.4 0.0 0.0 0.2 4.6 28 512 000
Turkey 3.8 0.0 0.0 0.0 3.8 29 2 773 685
OECD 10.5 4.9 1.1 0.3 16.9 197 463 934
Tab.4 [35]
Správa zahrňuje poznámku týkajúcu sa českej republiky: „kategória Iné zahŕňa v Českej republike na rozdiel od ostatných krajín veľký počet bezdrôtových Wifi prípojok a aj mobilné pripojenie 3G“.
2001 2002 2003 2004 2005 2006 Czech Republic 0.1 0.2 0.5 2.5 6.4 10.6 Germany 2.3 4.1 5.6 8.4 13.0 17.1 Hungary 0.3 0.6 2.0 3.6 6.3 11.9 Japan 2.2 6.1 10.7 15.0 17.6 20.2 Korea 17.2 21.8 24.2 24.8 25.2 29.1 Poland 0.1 0.3 0.8 2.1 2.4 6.9 Slovak Republic 0 0 0.3 1.0 2.5 5.7 United States 4.5 6.9 9.7 12.9 16.3 19.6
OECD 2.9 4.9 7.3 10.2 13.5 16.9
EU15 1.6 3.4 5.9 9.7 14.2 18.6
Tab.5[35]
Podľa štatistík OECD má v ČR prípojku k vysokorýchlostnému internetu 10.6%
obyvateľov. Celkový priemer krajín OECD je 16.9%, čo znamená, že penetrácia v ČR je pomalšia. OECD odhaduje celkový počet užívateľov na 198 miliónov. Ako typ pripojenia prevažujú technológie xDSL (63%) a CATV (29%).
V tabuľke 5 je zobrazený nárast vysokorýchlostných prípojov vo vybraných krajinách OECD za dobu piatich rokov. V rokoch 2001 až 2004 narastal počet užívateľov českého vysokorýchlostného internetu takmer geometrickou radou.
„Najčastejším spôsobom pripojenia v ČR je naďalej pripojenie cez pevnú linku (dial- up)“ [36], aj keď je nutné poznamenať, že kleslo z 82% z roku 2003 na dnešných 32%, čo jasne svedčí o všeobecnom prechode na novšie technológie. Pripojenie pomocou bezdrôtovej technológie Wifi je v ČR populárne hlavne vďaka dostupnosti (je vybudovaná široká sieť poskytovateľov) a nízkym cenám. Podrobné údaje o spôsobe pripojenia k internetu v ČR sú tabuľke 6.
Domácnosti
Spôsob pripojenia v tis. %* %**
Štandardná telefónna linka (dial-up) 391,3 34,8% 9,3%
ISDN linka 76,5 6,8% 1,8%
GPRS 38,9 3,5% 0,9%
CATV 215,1 19,2% 5,1%
xDSL 151,9 13,5% 3,6%
Wi-Fi, WiMAX 204,1 18,2% 4,9%
Pripojení cez mobilný telefón 50,7 4,5% 1,2%
Iný typ vysokorýchlostného pripojenia 28,4 2,5% 0,7%
Vysokorýchlostné pripojenie celkom 636,3 56,7% 15,1%
Tab.6 [37]
4.4 Výber pripojenia
Dnešná ponuka vysokorýchlostného internetu je značne obsiahla a pre nezainteresovaného môže spôsobiť riadny zmätok a to ani nemusí byť vlastnou vinou.
Poskytovatelia sa často zo snahou presadiť svoj produkt na trhu snažia o dosiahnutie marketingových výhod a prezentujú produkt, ktorý nie vždy odpovedá skutočnosti. Je zrejmé, že výber konkrétneho typu vysokorýchlostného pripojenia k internetu nie je jednoduchou záležitosťou a je závislá na viacerých faktoroch. Táto kapitola by mala byť akýmsi vodítkom pri výbere konkrétneho pripojenia.
Do úvahy o výbere je potrebné zaradiť kritéria typu konkrétneho užívateľa internetu a jeho potreby. Ten spája jeho povahu, zvyklosti, životný štýl, ale aj sociálny status a podľa toho aj služby, ktoré preferuje a predurčuje pre neho najvhodnejší typ pripojenia. Študent ako prvý typ užívateľa, pre ktorého je internet bránou k poznatkom. K základným hybným princípom tohto typu patrí poznávanie, zdokonaľovanie, vzdelávanie sa, no v neposlednej rade je to aj zábava v podobe rôznych multimediálnych služieb internetu, ktoré sú náročné na dátový objem. Študent zrejme hľadá rýchle pripojenie schopné prenášať multimediálny obsah za „rozumnú cenu“. Vzhľadom k veľkému objemu prenesených dát je pre neho dôležite spojenie bez obmedzenia dátového toku (FUP). Za týchto okolností sa pre neho ako najvýhodnejšie javí pripojenie cez Wifi. Ďalším typom je internetový praktik, ktorý ho využíva výhradne na pracovné účely. Ten bude klásť doraz na spoľahlivosť a výkonnosť, ktorú mu vie poskytnúť pripojenie cez CATV. Finančná stránka nie je pre neho až tak závažná ako u predošlého typu. Hlavnou prioritou typu Manager, bude mobilita a flexibilita jeho pripojenia k internetu. Potreba prístupu k informáciám v každom čase a v čo najmenej obmedzenom priestore, kedy náklady spojené s pripojením sú pre neho takmer nepodstatné.
Pre tento najnáročnejší typ užívateľa, ktorý vyžaduje mobilitu internetového spojenia je vhodné pripojenie UMTS 3. generácie. Ako posledný typ uvádzam živiteľa rodiny, ktorý hľadí okrem seba aj na potreby rodiny. Nemá špecifické požiadavky na pripojenie, snaží sa nájsť rovnováhu medzi cenou a kvalitou služby. U užívateľa tohto typu prichádza do úvahy nová služba s príznačným názvom „Triple play“, kedy má všetky služby v jednom balíčku.
Samozrejme pri výbere pripojenia uvedomiť si ako bude dané pripojenie využívane z hľadiska mobility. Z vyššie popísaných typov užívateľov dôraz na mobilitu bude klásť manager, ostatný užívatelia si vystačia s pevným pripojením. Pri výbere pevného pripojenia je však nutnosť overiť si dostupnosť danej služby v požadovanej lokalite. Stále veľké percento užívateľov internetu je pripojených cez vytáčane spojenie (dial-up), práve kvôli dostupnosti
