MODEMI
Home    Printabilna verzija       
 
 

ADSL

 

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) je najpoznatiji predstavnik asimetrične DSL tehnologije, ujedno trenutno jedini komercijalno raspoloživ u Hrvatskoj. ADSL omogućava širokopojasni pristup preko jedne parice uz postojanje analognog telefonskog kanala. Ova tehnologija je prilagođena za asimetrični prijenos podatka od poslužitelja prema krajnjem korisniku, jer je većina današnjih multimedijalnih usluga po svojoj prirodi asimetrična. Glavna značajka asimetrične DSL tehnologije je asimetrična brzina prijenosa signala, odnosno veća brzina prijenosa podataka prema korisniku, nego od korisnika prema mreži. U današnje vrijeme je tipično da krajnji (mali) korisnik šalje kratku poruku s određenim zahtjevom prema poslužitelju. Poslužitelj odgovara na ovaj zahtjev sa znatno dužom porukom koja može biti u obliku podatkovne datoteke, digitaliziranog govora, digitalizirane slike ili video odsječka.

 

Kako radi

 

Standardizirana ADSL tehnologija rabi diskretnu višetonsku tehniku (DMT) linijskog kodiranja, koja frekvencijski opseg dijeli u više podkanala. Ovi podkanali se posebno moduliraju, a rabe se za dvosmjerni prijenos podataka. Područje od 0 do 4 kHz i 300Hz do 3,4 kHz se rabi za prijenos analognog telefonskog signala pri čemu se na strani korisnika i u centrali razdjelnicima odvajaju analogni telefonski od ostalih signala. Uporabom ADSL tehnologije postiže se prema korisniku brzina od 128/kbit/s do 9 Mbit/s kroz frekvencijsko područje iznad 240 MkHz, dok je brzina prijenosa od korisnika prema mreži između 16kbit/s i 1,5 Mbit/s kroz frekvencijsko porukčje između 25 i 200 kHz. Paralelno podatkovnim linijama postoji i PODS linija u području do 4 kHz, koja ostaje u funkciji čak i kad dođe do prekida ADSL linije.

 

Vrste DSL tehnologije:

 

  • HDSL (High Bitrate DSL)
  • VDSL (Very High Bitrate DSL)
  • SDSL (Symmetric DSL)
  • RADSL (Rate Adaptive DSL)
  • ADSL (Asymmetric DSL)

 

HDSL (High Bitrate DSL)- vrsta DSL-a koja omogućuje simetrično slanje brzine do 1.544 Mbps preko dvije bakrene parice, doseg je 3600 m.

VDSL (Very High Bitrate DSL)- oblik DSL-a u razvoju koji može pružiti brzine prijenosa od 18 do 52 Mbps za skidanje i od 1.5 do 2.3 Mbps za slanje podataka preko jedne bakrene parice, doseg je 1350 m.

SDSL (Symmetric DSL)- oblik DSL-a koji prenosi podatke u oba smjera simetričnim brzinama do 2.3 Mbps preko jedne bakrene parice, doseg je 7000 m.

RADSL (Rate-adaptive)- automatsko podešavanje brzine ovisno o kvaliteti i duljini parice.

 

ADSL Asimetrična DSL tehnologija (ukratko):

 

  • Najpopularnija DSL tehnologija
  • Radi na jednoj parici (dva vodiča)
  • Duljina bakrene parice je 6 km
  • Moguć prijenos telefonskog signala

 

Brzine prijenosa podataka:

 

  • do 6 Mbps prema korisniku (downstream)
  • do 640 kbps od korisnika (upstream)

 

Karakteristike kanala (ulaz i izlaz)

 


ADSL tehnologija se temelji na bakrenoj parici POTS mreže, a asimetričan prijenos se rabi preslušavanjem odjeka u kabelima. S obzirom da POTS kabeli sadrže po pedeset parica jasno je da je njihov međusobni utjecaj (kapacitivnost i sl.) toliki da bi onemogućili propagaciju signala. Zato asimetrični prijenos dijeli podatke u dva kanala, odlazni (sporiji) i dolazni (brži), koji se ne moduliraju isto.

Slika 1

Da ne bi dolazilo do interferencije između dva pojasa na oba kraja telefonske linije ugrađuju se razdjelnici (splitters).

Slika 2

Za stvaranje podkanala ADSL modemi rabe FDM modulaciju i poništavanje odjeka EC (Echo Cancellation). FDM dijeli kanal na odlazni i dolazni, koji se djeli na niz brzih i sporih podkanala. Sporim podkanalima se prenosi odlazni signal. S druge strane, EC dodjeljuje odlaznu širinu pojasa za prekrivanje dolaznog signala, a odvaja ih pomoću odvajanja odjeka, čime vrlo učinkovito rabi širinu frekvencijskog pojasa, ali je složeniji i skuplji. Dolazni i odlazni signali se mogu preklapati ako se rabi poništavanje odjeka. Osnova ADSL-a, brzi i spori kanal, se rabi za smanjivanje pogrešaka. Tijek podataka u sporom kanalu prije korekcije pogreške prolazi kroz sklop za preplitanje (interleaving) čime se smanjuju pogreške uslijed dodatnog kašnjenja i međusobnog preklapanja bitova. Brzi kanal nema potreba za preplitanjem jer je potreba za korekcijom pogreške radi kašnjenja jako mala.

 

Promet i zahtjevi širokopojasnih usluga na propusnost mreže

 

U promet ulazi sve što primite (downloadate) na svoje računalo s interneta i sve što pošaljete (uploadate) sa svojeg računala prema internetu. Surfanje po internetu također se računa kao promet.

 

Vrsta usluge Dolazna brzina Odlazna brzina
Pristup Internetu 128 kbit/s - 2 Mbit/s 64 kbit/s - 512 kbit/s
Videokonferencija 384 kbit/s - 1.5 Mbit/s 384 kbit/s - 1,5 Mbit/s
Video na zahtjev 1,5 Mbit/s - 6 Mbit/s 128 kbit/s - 1,5 Mbit/s
Udaljeno učenje 384 kbit/s - 1.5 Mbit/s 384 kbit/s - 1,5 Mbit/s

Tablica 1

 

Skraćenice vezane uz adsl

 

Bit [b]
Bit (skraćeno od Binary Digit) je najmanja podatkovna jedinica u računalu. Bit ima jednu binarnu vrijednost, 0 ili 1 iako računala imaju upute/instrukcije koje provjeravaju i upravljaju bitovima, uglavnom su dizajnirana da čuvaju podatke i izvršavaju upute sa više bitova tzv. byte-ovi. U većini računalnih sistema, jedan byte sadrži 8 bitova.

Byte [B]
Skup bitova koji predstavljaju jedan znak (a,b,c,1,2,3,&%$...). Obično ih je 8 u jednom Byte-u, ali može biti i više, ovisno o načinu mjerenja tj. o kompjuterskom sistemu.
Pola byte (4 bita) se zove nibble. U nekim sistemima, izraz oktet (8) se koristi za osmo-bitnu jednicu umjesto byte-a. U mnogim sistemima, četiri osmo-bitna byte-a ili okteti čine 32-bitnu riječ. U takvim sistemima, instrukcije su ponekad izražene kao full-word (32 bita u dužini) ili half-word (16 bita u dužini).

Kilobit [Kb]
U prijenosu podataka/razmjeni podataka/prometu podataka(*), kilobit je tisuću bita. Najčešće se upotrebljava za mjerenje količine podataka koja se prenosi u sekundi između dvije telekomunikacijske točke. Za kilobite u sekundi najčešće se koristi skraćenica Kbps.
Neki izvori definiraju kilobit kao čistih/točnih 1024 bita. Iako je bit jedinica binarnog brojčanog sustava, bitovi u (*) su neprimjetni signalni pulsevi i oduvijek se broje koristeći se decimalnim brojevnim sustavom.
Na primjer, 28.8 kilobita u sekundi (Kbps) je 28,800 bita u sekundi.

Megabit [Mb]
U prijenosu podataka/razmjeni podataka/prometu podataka(*), megabit je milijun binarnih pulseva ili 1,000,000 pulseva (tj "bitova"). Najčešće se upotrebljava za mjerenje količine podataka koja se prenosi u sekundi između dvije telekomunikacijske točke.
Za megabite u sekundi najčešće se koristi skraćenica Mbps.

Megabyte [MB]
Milijun byta, točnije 1,048,576 byta. 1024 kilobyta.

 

Utjecaj smetnji na ADSL mreže

 

Jedna od glavnih značajki bilo kojeg komunikacijskog medija je da izobličava signal. S obizrom da izobličenje signala raste proporcionalno njegovoj brzini (frekvenciji), jasno je da se posebna pozornost poklanja izbjegavanju smetnji u kanalu kako bi se postigle što veće brzine prijenosa. Razlikujemo pet glavnih vrsta smetnji na bakrenoj parici POTS mreže: šum, gušenje, preslušavanje, odjek i intersimbolna interferencija, a svaki za posljedicu ima usporenje prijenosa signala i gubitak podataka.

Šum utječe na sve elemente komunikacijskog modela i predstavlja najveći problem u prijenosu podataka preko bakrenih parica. Pod pojmom šum podrazumijevamo pojavu spontanih fluktuacija u signalu uzrokovanih preslušavanjem, interferencijom, distorzijom signala ili termičkim smetnjama, odnosno, šum predstavlja sve ono što ometa ili sprječava prijenos informacija. U najopćenitijem slučaju šum se može podijeliti na onaj koji nastaje unutar kanala i na vanjski šum. Vanjski šumovi su uzrokovani vanjskim utjecajima na kanal, kao što su bliski izvori statičkog elektriciteta, atmosferske pojave, sunčeve erupcije, različite eletrostatske smetnje, smetnje od električnih instalacija i bliskih uređaja itd. Šum se najčešće manifestira gubljenjem dijela informacija tijekom prijenosa ili njezinim iskrivljavanjem (mjenjanjem smisla). Štetni utjecaj šuma smanjujemo kodiranjem kanala.

Gušenje signala predstavlja pad snage signala tijekom njegove propagacije po prijenosnoj liniji. Posljedica je prijenosne funkcije petlje, a stvara velike varijacije u iznosima signala po frekvencijskim nivoima čime znatno otežava prijenos digitanih signala. Da bi se izbjeglo gušenje rabe se pojačala signala tijekom linije. Gušenje je posljedica skin efekta u vodiču, kad se povećanjem frekvencije smanjuje presjek vodiča čime raste otpor i gušenje, a povećanjem frekvencije rastu i gubici u izolaciji vodiča. Izobličenja radi gušenja su uzrokovana nelinearnošću frekvencijske karakteristike voda. Pri tome je važno da su signali viših frekvencija prigušeni više od onih nižih frekvencija. S obzirom da se signal prenosi u širokom frekvencijskom spektru, njegov se oblik mijenja. Gušenje raste proporcionalno korijenu frekvencije signala (četiri puta veća frekvencija udvostručuje gušenje) i duljini prijenosne linije. Gušenje samo je dovoljno da parica bude neuporabljiva za DSL mrežu.

Preslušavanje je uglavnom posljedica elektromagnetskog zračenja samih parica i međusobne kapacitivnosti voda, a predstavlja miješanje signala između susjednih prijenosnih kanala. Ukoliko parice nisu zasebno oklopljene uvijek postoji neko preslušavanje (parice su tipično neoklopljene, 10Base-T tipa). Tipično presušavanje predstavljaju NEXT (Near-End-Crosstalk) i FEXT (Far-End-Crosstalk). Posebna vrsta preslušavanja su intermodulacijske smetnje. Next predstavlja poslani signal koji se propagira u prijemnik preko kapacitivnosti i induktivnosti voda, a raste s frekvencijom. Utjecaj preslušavanja na signal u odnosu na šum u kanalu nije velik. Radi ovih i ostalih vanjsih smetnji ADSL podkanali su spektralno oblikovani.

Odjek je pojava vraćanja poslanog signala s drugog kraja voda smanjene snage i s malim kašnjenjem na linijama s dvosmjernom komunikacijom. Odjek uzrokuje znatne probleme u prijemniku radi neispravnog tumačenja signala. Posljedica je nebalasiranih vodova. Poništavanje odjeka se radi posebnim uređajima, tzv. potiskivačima odjeka (Echo Supressors) i poništivačima odjeka (Echo Cancellers), koji smanjuju refleksiju analognog signala i onemogućuju dvosmjernu komunikaciju jer dozvoljavaju propagaciju signala samo u jednom smeru kako bi se poništila povratna veza. To rade dovoljno brzo tako da imamo prividnu dvosmjernu vezu. Poništivači odjeka omogućuju dvosmjernu komunikaciju, kao što je implementirano u modemima po V.34 preporuci dok xDSL mreža ne zavisi o poništavanju odjeka na ovaj način.

Intersimbolna interferencija je miješanje susjednih signala kod brzih mreža radi sporog silaznog brida signala, a rezultat je amplitudno-faznih izobličenja u kanalu. Očituje se kao povećanje šuma u kanalu. Svaki simbol ima brzi uzlazni i spori silazni brid (tzv.rep), pa radi sporog smanjivanja amplitude signala može doći do preklapanja sljedećeg simbola s repom prethodnog. Porastom brzine prijenosa intersimbolna interferencija vrlo brzo raste i uzrokuje porast pogrešaka u prijemniku radi mješanja simbola, a time i retransmisiju poruke i usporenje mreže. Interferencija se izbjegava uporabom uređaja za evalizaciju signala, odnosno analognog filtera s dvije Schottkyjeve diode, koje režu rep svakog simbola, ili linijskim kodiranjem primjenom Nyquistovih i korelacijskih fltera. Za velike brzine signalizacije treba raditi adaptivnu evalizaciju.