FŐOLDAL / IT SZÓTÁR / ADSL

Mi az ADSL?

Asymmetric Digital Subscriber Line - aszimmetrikus digitális előfizetői vonal. A DSL technológiára épülő szélessávú Internet kapcsolat, amelynek maximális feltöltési és letöltési sebessége között jelentős különbség van. Olyan technológia, amely a telefonszolgáltatás céljára, a helyi központok és az előfizetők között kiépített csavart érpárokat használja adatátvitelre (jellemzően Internet szolgáltatásra). Sebessége és megbízhatósága lényegesen jobb a hagyományos modemes összeköttetéseknél. Folyamatos kapcsolatot tesz lehetővé, a számlázás nem a kapcsolat ideje alapján megy. Az ADSL kapcsolaton a teljes sávszélességet nem egyenlő arányban osztják fel a letöltési és feltöltési irányok között, hanem - a tipikus kliens oldali forgalom jellemzőit figyelembe véve - előbbit részesítik előnyben utóbbival szembe. Így az ADSL vonalakon az elméleti maximális letöltési sebesség sokszor többszöröse a maximális feltöltési sebességnek. Az ADSL tehát egy kommunikációs technológia, ami a hagyományos modemeknél gyorsabb digitális adatátvitelt tesz lehetővé a csavart rézérpárú telefonkábelen. Mind technikai, mind üzleti okai vannak az ADSL gyors elterjedésének. A technikai előnyt az adja, hogy a zajelnyomási lehetőségeket kihasználva lehetővé teszi nagyobb távolságon is a gyors adatátvitelt a felhasználó lakása és a DSLAM eszköz között (amely a telefonközpontokban helyezkedik el). Az első generációs ADSL letöltési sebessége 256 kbit /s-tól indul és 8096 kbit /s-ig emelhető, a feltöltésé 64 kbit /s-tól 832 kbit /s-ig állítható, de ezek elméleti maximumok, melyek a csomagok méretétől, illetve a telefonközponttól (pontosabban a DSLAM-től) való távolságon múlik. Az ADSL2 névre keresztelt továbbfejlesztés első verziója 12 Mbit /s, majd a néhány hónappal később érkezett ADSL2+ 24 Mbit /s elméleti maximális letöltést tesz lehetővé. Az új szabvány magasabb frekvencia intervallumon dolgozik, de gyakorlati hatása csak akkor mutatkozik meg, ha a DSLAM 2 kilométeres körzetében csatlakozunk, afelett csak az első generációs ADSL sebességét nyújtja. Ezen letöltési értékek mellé maximálisan 1 Mbit /s feltöltés lehetséges ezzel a technológiával. Az ADSL-t 1988--ban fejlesztették ki a Bellcore (USA) alkalmazottai: szélessávú digitális jeleket továbbítottak a telefonvonalon, az éppen zajló analóg beszélgetéssel egyidőben. A technológia lényege az, hogy azokat a frekvenciákat használja ki, amelyeket a telefonbeszélgetések szabadon hagynak. Ezt egy szűrő teszi lehetővé: ugyanazon a kábelen egy időben zajlik a telefonbeszélgetés az alacsony frekvenciatartományban és az adatátvitel is, amely a magas frekvenciatartartományt használja ki. A DSL-hez képest az ADSL újdonsága abban állt, hogy a letöltési sebességet lényegesen megnövelte a feltöltéssel szemben (ezért asszimetrikus): az internetezők nagy része sokkal több adatot tölt le, mint fel. Az adatátvitel sebessége a központtól (DSLAM) való távolság függvényében is változik, minél távolabb helyezkedik el az előfizetői ponttól, annál lassabb. A régi ADSL kapcsolatok letöltési sebessége max. 8 Mbit /s volt, az ADSL2 fejlesztésé már 12 Mbit /s, az ADSL2+ pedig már 24 Mbit /s-os letöltési sebességet tesz lehetővé, de csak akkor, ha a DSLAM 1-2 kilométeres körzetében található az előfizető, egyébként az előző verzió határértékei érvényesek. A távolságot ma már ADSL hurok kiterjesztőkkel hidalják át. Mivel külön vonal kiépítése nem szükséges, az ADSL mindenki számára könnyen és olcsón elérhető azokon a területeken, ahol az ADSL lefedettség megoldott.

Az ADSL működése

A korlátokat úgy oldották fel, hogy a helyi központokban (tehát a trönkök előtt) építették ki a digitális hálózat eléréséhez szükséges speciális modemeket. Így a korlátot csak a vezeték minősége és a hossza szabja meg. Az ADSL együttműködik a hagyományos telefonszolgáltatással (sőt van olyan változata, mely az ISDNnel is), a vonalon egyidejűleg mehet az ADSL adatkapcsolata és a telefon hangátvitele. Ez úgy lehetséges, hogy a hangátvitel és az adatátvitel eltérő frekvenciákat használ.

A telefonrendszerek korlátai

A hagyományos telefonrendszereket beszéd átvitelére tervezték, ezért ezeken adatot továbbítani igen nehézkes. A telefonvonalak csak a beszéd érthetőségéhez szükséges hangsávot engedi csak át, ami kb. 300 Hz-től 3500 Hz-ig terjed. A hagyományos telefon modemek csak ezt használhatják. Ez a korlát azonban nem a telfonvezetékekből adódik. Ezek általában CAT3-as csavart érpárok, amik még több km távolság esetén is sokkal jobb átviteli tulajdonságokkal rendelkeznek. A korlátot az okozza, hogy a központok közötti nagytávolságú trönkökön multiplexelve viszik át a hivásokat, ma már mindig digitálisan. Anélkül, hogy további részletekbe mélyednénk azt mondhatjuk, hogy 8000 Hz-es digitális mintavételezés és az ehhez szükséges szűrés korlátozza le a hangsávot.

A fizikai átviteli technika részletei

Az ADSL 1,1 MHz-es sávszélességet használ a csavart érpáron. A vezetékek ezért általában legfeljebb 3-5 km hosszúak lehetnek a központ és az előfizető között. Az 1,1 MHz-et 256 darab egyenként 4,3 kHz-es sávra bontják szét.
- A legalsó sávon zajlik a telefon hangátvitele.
- A következő 5 sávot üresen hagyják, hogy a telefon és az adatátvitel ne zavarja egymást, és hogy a telefonkészülékek elé olcsó egyszerű szűrőt lehessen beépíteni. Marad 250 sáv.
- Két fix jelzési sáv (egyik oda-, a másik visszafele), ezen keresztül tudja egyeztetni a központ és a modem a többi sáv kiosztását és paramétereit.
- 248 adatátviteli sáv. Ezek mindegyike fel- vagy letöltésre van kijelölve, hogy pontosan hogyan, az attól függ, hogy milyen a szolgáltatásra fizettek elő.
A 248 adatátviteli sáv mindegyikét a következőképpen használják:
- 4000 baudos jelváltási sebességet használnak
- Kvadratúra-amplitúdó modulációt használnak, így egyszerre több bitet, legfeljebb 15-öt visznek át minden jellel. (hasonlóan a telefon modemekhez )
Elvileg 14,88 Mbit /s lehetne a maximális (fel+le) adatátviteli sebesség, de a szabvány úgy írja elő, hogy max 8 Mbit /s letöltés és 1 Mbit /s feltöltés. (A vezetékek zajosak, ezért az elméleti maximum úgysem lenne kihasználható.)

Az ADSL protokollja

Nincs fixen előírva, de általában ATM-et használnak az ADSL felett. Az ATM cellákat nem teszik közvetlenül elérhetővé a felhasználó számára. Ehelyett ethernet bridge funkciót alakítanak ki. Az ethernet MAC csomagjait beágyazzák az ATM cellákba. Így a felhasználó hálózatán keletkező csomagokat - némi szelektálás után - a modem (ami egyben bridge is) továbbítja a szolgáltató ethernet hálózatára. Tehát a felhasználó ethernet kártya segítségével veszi igénybe a szolgáltatást. (Terjedőben vannak az USB-s ADSL adapterek is. FIXME AFAIK: ezeknél szoftveresen emulálják az ethernetet.). Az ethernet felett azonban még fut egy PPPoE (Point-to-point protocol over ethernet) réteg. Ez szolgálja a felhasználó azonosítását, bejelentkezését, IP protokoll szintű kapcsolat felvételét, IP cím kiosztását stb.

Kapcsolatmegosztás

Vannak ADSL routerek, amik a sima bridge modemeknél annyival tudnak többet, hogy magukban kezelik a PPPoE és IP protokolt is. Ezekben általában van konfigurálható tűzfal illetve NAT funkció, ritkábban VPN is. Tehát ezek önmagukban alkalmasak a kapcsolat több gépre való szétosztására is. A sima ADSL modemhez kell egy Linux vagy BSD-s gép is, ami ellátja a PPPoE és a NAT funkciót a kapcsolatmegosztáshoz.

Frekvenciák

Az ADSL a kommunikációhoz két frekvenciatartományt használ.
Az első generációs ADSL (annex A)
0 - 4 kHz: PSTN telefon (szűrővel választják el, hogy ne zavarja az adatátvitelt)
25,875 - 138 kHz között feltöltésre
138 - 1104 kHz között letöltésre használja a rézkábelt.

Az első generációs ADSL frekvenciatartományai
Ez a két intervallum tovább van bontva 4,3125 kHz-es tartományokra. Csatlakozáskor a modem ellenőrzi, hogy mely tartománynak van olyan jel/zaj értéke, amelyen adatátvitelt lehet folytatni. A telefonközponttól való távolság és a rézkábelen megjelenő zaj hibákat okozhat néhány frekvenciasávon. Ezeket a sávokat keskennyé állítva egy apróbb hiba még nem teszi használhatatlanná a vonalat, csupán az a sáv nem lesz használva, így egy lassabb de még mindig működő vonalat kapunk. Minden egyes sávnak azonos adatátviteli értéke van, ennek a pontos értéke a használt modulációtól függ.
Néhány gyártó ezeket az értékeket kitolva nagyobb frekvenciasávot - ezzel együtt nagyobb sávszélességet - biztosít, ám ez csak akkor használható, ha mind a központban, mind az előfizetőnél azonos gyártójú eszközöket telepítenek.

Moduláció

Az ADSL eleinte két modulációs eljárást használt, melyek CAP és DMT néven ismertek. A CAP 1996-ig volt meghatározó, addig az ADSL telepítések 90%-a ezzel a megoldással készült, ennek ellenére a DMT-t válaszották az első két ITU-T ADSL szabványnak: G.992.1 és G.992.2 (más néven G.DMT és G.Lite). Napjainkban kizárólag DMT modulációjú eszközöket telepítenek.

Szabványok

A táblázatban szürkén jelöltük az itthon is használt szabványokat.

Későbbi szabványok

Az ADSL továbbfejlesztésének tekintik a VDSL és VDSL2 (Very-high-speed Digital Service Line, vagyis Nagyon-nagy-sebességű digitális előfizetői vonal) szabványokat. Míg az előbbi 100 Mbit /s, az utóbbi 250 Mbit /s maximum sávszélességet képes biztosítani, mindezt csupán a DSLAM eszköztől pár száz méteres körzetben. 2008 októberétől hazánkban is elérhető a VDSL szolgáltatás, bár egyelőre igen korlátozott lefedettséggel.

Szereplők, szabványok

Magyarországon elsőként 2001-ben az akkori Matáv (ma T-Com) vezette be a lakossági és üzleti ADSL szolgáltatást, majd a piac liberalizásával színre lépett az Invitel, a Monortel (ma UPC Telekom), az Emitel és a Pantel. A társaságok az ITU G.992.1 vagyis az ADSL G.DMT szabvány alapján szolgáltatnak, de megindult az áttérés az ITU G.992.5 szabványú ADSL2+-ra. Változás 2005 őszén történt, amikor elsőként a Pantel üzleti, majd 2006 februárjában a TVNet lakossági hurokátengedéses ADSL2+ szolgáltatásával lépett a piacra. A hurokátengedéses eljárást egyelőre csak Budapest egyes területein, illetve nagyobb városokban alkalmazzák.

Mi az ADSL illetve a DSL lényege? (HDSL, IDSL, SDSL, VDSL stb.)

A gyors Internet elérés ma többféle platformon is biztosítható. Az xDSL technológiák, 210 Mbit /s-os átvitelt tesznek lehetővé telefonvonalon keresztül is. A világot átszövő legnagyobb egybefüggő hálózat az előbb említett távbeszélő hálózat, melynek domináns részét képezi az előfizetői hálózatban lévő több százmillió km rézvezető. Az előfizetői hálózatnak azokat az átviteli rendszereit, amelyek a sodrott rézérpáron nagyobb adatátviteli sebességgel képesek üzemeltetni, mint az ISDN alapsávi csatlakozás (ISDN BRA), az xDSL gyűjtőfogalom foglalja össze. A DSL arra utal, hogy digitális átviteli módszereket alkalmaznak az adattovábbítás során. Az xDSL technikák alapkoncepciója az, hogy a meglévő rézvezetős előfizetői hálózatban a távközlési szolgáltatók a 3,1 kHz-es és az e fölötti frekvenciatartományokat többszörösen hasznosíthassák, és az előfizető számára nagysebességű hozzáférést biztosítsanak.
Az első xDSL rendszerek (ISDN BRA, HDSL) alapsávi vonali kódolási technikát alkalmaznak, aminek következményeképp az xDSL technikát használó vonalon a POTS szolgálat nem volt elérhető. A későbbi xDSL technikáknál (ADSL, RADSL) már cél volt, hogy a rendszer a POTS vagy ISDN BRA mellett biztosítson nagykapacitású átviteli utat. Tehát az xDSL rendszer és a POTS/ISDN szolgálat egyszerre legyen elérhető ugyanazon a fizikai vonalon.
A már szabványba foglalt rendszerekhez tartoznak a HDSL és ADSL családok, valamint szabványosítás alatt áll a VDSL. Az egyes családba történő besorolás az áthidalható távolság és az átviteli bitsebességek szimmetriája kritériumok alapján történik. Az egyes családokon belül további változatok vannak, amelyek például az átviteli eljárásban, vagy az adatátviteli sebességben térnek el egymástól, vagy különböző generációjú berendezésekhez tartoznak. Az egyes szabványosítással foglalkozó szervezetek nem egységes rövidítéseket használnak, valamint ezek a rövidítések sem egyértelműek, ami megnehezíti az áttekinthetőséget. A továbbiakban, a könnyebb áttekinthetőség érdekében, az alábbiak szerint kerültek csoportosításra a különböző DSL technológiák.

IDSL - Integrated Services Digital Network Digital Subscriber Line

- 2B + 1D csatornákat összefogták és ellátták egy egyszerű 144 kbit /s-os csatornával
- 2B1Q vonali kódolást használ

HDSL - High Data Rate Digital Subscriber Line

- Duplex: 2 x T.1 (1.544 Mbit /s) / 2 x E.1 (2.048 Mbit /s)
- Távolság a központtól: 3-8 km
- E1 hálózati elérés

SDSL - Single Line Digital Subscriber Line

- Duplex:2 x T.1 (1.544 Mbit /s) / 2 x E.1 (2.048 Mbit /s)
- Távolság a központtól: 3 km
- Szinkron hálózat előfizetői elérés

ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line

- Aszimmetrikus: Downstream (lefelé): 1.5 Mbit /s 9 Mbit /s
- Upstream (felfelé): 16 kbit /s 640 kbit /s
- Távolságok a központtól: 2 Mbit /s 4800 m
- 6 Mbit /s 3600 m
- 8 Mbit /s 2700 m
- Alkalmazása: gyors Internet elérés, távoli LAN elérés, VoD, távoli multimédiás alkalmazások

VDSL - Very High Data Rate Digital Subscriber Line

- Aszimmetrikus: Downstream (lefelé): 13 Mbit /s 52 Mbit /s
- Upstream (felfelé): 1.6 Mbit /s - 2.3 Mbit /s
- Távolságok a központtól: 13 Mbit /s 1350 m
- 26 Mbit /s 900 m
- 52 Mbit /s 300 m
- Alkalmazása: gyors Internet elérés, távoli LAN elérés, VoD, távoli multimédiás alkalmazások, HDTV

* * * ADSL * * *

A rézvezetők újrahasznosítása területen az ISDN-hez hasonlatos úttörő megoldás az ún. ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line - aszimmetrikus digitális előfizetői vonal) rendszer, mely lehetővé teszi a távközlési szolgáltatóknak, hogy szélessávú "multimédia" típusú szolgáltatást nyújtsanak a meglévő rézvezetős előfizetői hálózaton keresztül az előfizetőiknek (pl. Video on Demand, távoktatás stb.). Az ADSL technológiára épülő digitális átvitel technikai megoldás, a meglévő, a közcélú távbeszélő előfizetői hálózatba (PSTN) telepített sodrott rézvezetőt felhasználva a hagyományos telefon ill. ISDN2 típusú szolgáltatás felett nagysebességű, aszimmetrikus adatátviteli képességet biztosít. Ez azt jelenti, hogy a két átviteli irányban eltérő átviteli kapacitással rendelkezik a rendszer. A hálózat felhasználó irányban (Down-stream) néhány Mbit /s kapacitású, míg a másik irányban (Up-stream) néhány X 64 kbit /s átviteli kapacitású csatorna áll rendelkezésre. Az adat információ átviteléhez az átvitel technikai rendszer önmagán belül ATM cella alapú technológiát használ.
Az ADSL alapötlete, a telefonvonalon kétirányú adatátvitel is zajlik. A központ és az előfizető közötti távolság maximálisan 5 km lehet. Ennek oka, hogy az átviteli útnak csillapítása van és nincs mód a jelregenerálásra. A jel amplitúdójának növelésével viszont áthallást okoznánk. Az ADSL rendszer felépítését az ANSI T1E1.4/94-007 szabványa tartalmazza. Ez a szabvány a távközlési hálózat és a felhasználó közti interfész villamos paramétereit és az együttműködéshez szükséges protokollokat tartalmazza. Az ADSL hivatkozási modelljéből látszik, hogy egy érpáron lehet egy időben egy hagyományos alapsávi szolgálatot (telefon, fax, ISDN alaphozzáférés) ill. egy interaktív, On-line videó szolgálatot igénybe venni. Mindez annak köszönhető, hogy az ADSL rendszerek frekvenciatranszponált spektrumképpel rendelkező kódolási eljárásokat használnak, ezzel (frekvenciában történő szeparálás) érik el a meglévő szolgálatokkal való zavarmentes egyidejű együttműködést.

Az ADSL rendszer felépítése

Az előfizetői vonalon az adott frekvenciában külön választva viszik át a hagyományos PSTN/ISDN jeleket és a számítógép adatait. Ehhez a vonal mindkét végén egy frekvenciasáv szétválasztó, ún. splitter eszközre van szükség. A szétválasztás frekvenciája (a splitter típusa) attól függ, hogy hagyományos telefon vagy ISDN szolgáltatást nyújtanak az előfizetőnek. Ennek alkalmazásával a két különböző típusú szolgálat (ISDN vagy POTS/ADSL kapcsolat) egyidejű rendelkezésre állása és igény esetén a folyamatos, nagysebességű adatkapcsolat megléte biztosítható. Az ADSL rendszer minden esetben egy modem párból tevődik össze, ahol az egyik modem az előfizetőnél, míg a másik a helyi központban található. A modemhez egyrészt az előfizető a számítógépét csatlakoztathatja hozzá egy hagyományos soros, Ethernet, vagy ATM porton keresztül, míg másrészről a modem egy analóg vagy ISDN csatlakozást is biztosít a felhasználó számára. Az alapsávi szolgálatok egyidejű biztosításához az xDSL rendszerek mindkét végén jelen kell lenni az alapsávi jelet leválasztó szűrőnek. Ezek a szűrők lehetnek passzív és aktív szűrők a bennük található villamos elemek milyenségének függvényében. Az aktív szűrőt aktív villamos elemek valósítják meg. Ennek előnye, hogy a szűrő karakterisztikája egyszerű programozással változtatható. A passzív villamos elemekből felépített passzív szűrő előállítási költsége azonban lényegesen alacsonyabb, mint az aktív szűrőé, ráadásul külső áramforrás nélkül is üzemel. Ezek a speciális szűrők lehetnek az ADSL modem beépített részei, de különálló egységeket is alkothatnak. Korábban beépített leválasztó szűrőket alkalmaztak elterjedten, de ez jelentősen megnövelte egy későbbi átállás költségét, ezért inkább a különálló "splitter"-ek használat a terjedt el.

A splitterhez csatlakoznak:

- az ADSL modemek (ezek felelnek a kétirányú gyors adatátvitelért),
- a távbeszélő/ISDN szolgáltatás nyújtásához szükséges telefonközpont / távbeszélő készülék.

Az előfizetőknél lévő ADSL modemek (ADSL NT) jeleit egy ún. DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer / digitális előfizetői hozzáférés koncentrátor) berendezés koncentrálja. A DSLAM-ek elhelyezése ott lehetséges, ahol SDH szintű vagy tiszta fényvezetős kapcsolat (ATM gerinchálózat) található. Ez jelenleg a szekunder és primer központokban, valamint minden budapesti főközpontban biztosítható. Primer központnál alacsonyabb szintű csomópontokban ma még csak elvétve van SDH elérés, és gyors fejlődés ezen a téren nem várható. Az előfizető oldali ADSL modemhez számítógépet (vagy speciális kiegészítővel ellátott televíziót) lehet csatlakoztatni hagyományos 10 Mbit /s-os Ethernet, vagy 25,6 Mbit /s-os ATM porton keresztül. Az előfizető felől jövő, illetve felé menő adatok a szélessávú hálózaton keresztül továbbítódnak. Ezek az adatok hordozzák a speciális szolgáltatások jeleit (gyors Internet elérés, vállalati hálózat kihosszabbítás, otthoni interaktív videózás, stb.). A lakossági előfizetői alkalmazásoknál a POTS kapcsolat fenntartása feltétlenül szükséges, ezért jelenleg a splitterek alkalmazása elkerülhetetlen. Azonban várhatóan a jövőbeli nagy előfizetőknél, ahová több rézérpár van már bekötve, valószínűleg az esetek többségében külön érpár biztosítható ADSL--re, ezért a splitterek használata már nem lesz szükséges. Mivel az ADSL rendszer a felhasználó és a hálózat között haladó információt ATM cellákban viszi át, a szélessávú hálózat egy ATM kapcsolókból felépülő ATM hálózatot jelent.

Részletes ADSL rendszertechnika

Az előfizető telephelyén az ADSL rendszerhez tartozó eszközök és az előfizető saját készülékei vannak:

- Splitter - az előfizetői érpárra kapcsolódik, feladata a kis frekvenciájú telefon (vagy ISDN) jelek, és a nagyobb frekvenciasávban működő ADSL jelek szétválasztása (a központ oldalon is található ilyen funkciójú eszköz).
- ADSL NT - az előfizetői nagysebességű interfészek (10 Mbit Ethernet, 25,6 Mbit ATM) biztosítására szolgáló eszköz, mely felelős a vonali ADSL átvitel biztosításáért.
- PC - az előfizető saját számítógépe, vagy számítógép hálózata ( router, HUB közbeiktatása is szükséges lehet). Az eszközön megfelelő kommunikációs program szükséges, a hívás és bejelentkezés speciális módon az un. SSG-hez történik.
- TV - speciális kiegészítővel (Set Top Box) együtt Video-On-,Demand szolgáltatás igénybe vételére használható televízió készülék.

Az előfizetőt kiszolgáló helyi ADSL csomópontban található eszközök:

- Telefonközpont - ez biztosítja a hagyományos PSTN/ISDN alapszolgáltatást. A jelek a splitteren keresztül jutnak ki az előfizetői vonalra.
- DSLAM - ADSL előfizetői vonal kiszolgáló egység, mely az ATM hálózat felé koncentrálja az ADSL vonalak felől érkező forgalmat. A rack rendszerű berendezésnek kisebb moduljai vagy kihelyezett fokozatai is lehetnek (Mini-DSLAM).
- ADSL LTU - az ADSL vonal központ oldali modemje, mely általában rack-be helyezhető kártyát jelent (egy kártyával több előfizetőt is ki lehet szolgálni).
- ATM MUX - Az előfizetőktől érkező fogalmat multiplexálja az ATM hálózatba menő SDH vonalra. Ehhez a VPI/VCI paramétereket használja fel.
- Menedzsment - az egyes hálózati elemek felügyelete két módon is megoldható: helyi terminál segítségével, illetve az ATM hálózat felől az un. SNMP protokollal. A helyi terminál aszinkron soros porton lehetővé teszi az üzembe helyezési beállítások elvégzését. Az ATM felől történő konfigurálás magasabb szintű beállításokat tesz lehetővé.

Az ATM hálózat részei és a kapcsolódó szélessávú szolgáltatók:

- ATM gerinc hálózat - a DSLAM-ek által koncentrált forgalmat irányítják az SSG-be. Ehhez az adott útvonalon a VP kapcsolást használják.
- SSG=Service Selection Gateway - szolgáltatás választó átjáró, mely az előfizetőktől érkező ATM jeleket fogadja és továbbítja a kiválasztott szolgáltató irányába. Az SSG-be kell "behívni" (névvel, jelszóval) és itt kell megadni a kívánt szolgáltatást, illetve megcélozni a kívánt távoli hálózatot.
- Internet szolgáltató - nagysebességű Internet elérést biztosít, oly módon, hogy az ATM hálózaton keresztül fogadja a felhasználók kéréseit, illetve továbbítja számukra a kért adatokat. A szolgáltatók eléréséhez az SSG-ben ellenőrzik a jogosultságot.
- Vállalati hálózat - belső vállalati magánhálózat (Intranet), melyet szintén jogosultság ellenőrzés után érhetnek el a vállalat munkatársai. Otthoni munkavégzésre, nagysebességű kommunikációra, videó jel átvitelre is felhasználható.
- Video On Demand - igény szerinti videózást lehetővé tevő szerver számítógép. Nagy méretű, gyors háttértárolóval rendelkezik. Feladata, hogy a felhasználók által kért videó filmet továbbítsák az ATM-ADSL vonalon keresztül.

Az ADSL vonal átviteli módszere

Az ADSL rendszerekben jelenleg háromféle modulációs eljárást használnak. A modemes világból jól ismert QAM modulációt, az AT&T Paradey's és BellCore által közösen kifejlesztett CAP (Carrierless AM/PM- vivőnélküli AM/PM moduláció) és az Amati Corporation ún. DMT (Discret Multitone - diszkrét többvivős moduláció) modulációját Az ADSL technológiának lelke a sávszélesség csökkentő modulációs eljárások. Mind a CAP, mind pedig a DMT közös jellemzője, hogy frekvencia- transzponált spektrumképpel rendelkeznek, mely számos előnnyel jár.
- Egy rézérpárt használ az átvitelhez.
- Nagy távolság hidalható át a segítségükkel.
- Az ADSL a meglévő szolgálatoktól frekvenciában különül el, ezáltal biztosítja a zavarmentes egyidejű működésüket.
- A spektrum-elhelyezkedésük miatt a kisfrekvenciás zavarokkal szemben fokozottabban védettek, mint az alapsávi rendszerek. Így ellenállóbbak a kábel kisfrekvenciás torzításával, valamint a környezetből származó impulzuszajjal szemben.
- A modulációs eljárások flexibilisek, azaz spektrumképük az adott előfizetői vonalhoz optimalizálhatók.

CAP kódolási eljárás:

A CAP és a QAM modulációs eljárások elviekben nem, csak megvalósításukban különböznek egymástól. CAP kódolás során az átviendő információt két, egymástól független adatfolyammá választják szét, majd két azonos frekvenciájú, de eltérő fázisú vivőt modulálnak meg velük és ezek összegét viszik át a sodrott rézérpáron. A CAP kódolási eljárás az AT&T Paradyne által kifejlesztett olyan QAM rendszer, ahol a vivő nincs jelen, és a csatornák szétválasztását digitális szűrőkkel valósítják meg. Lefelé irányban a 136, 340, 680, 952, 1088 kbaud sebességet használja, míg felfelé a 85 és 136 kbaud sebességet. Ezekkel a vonali sebességekkel 7,168 Mbit /s szimplex csatornasebességet lehet elérni lefelé, míg felfelé a 272…1088 kbit /s duplex csatornasebességet. A CAP kódolás alkalmazásánál a modulátorba beérkező bináris jelfolyamból két alapcsatornát képeznek, majd ezeket külön-külön bitblokkokra tördelik és minden egyes bitblokkhoz egy-egy számot rendelnek hozzá. A számokból szám párokat képeznek, melyek a komplex számsík egy-egy pontját jelentik. Mivel mindkét sorozat n különböző értéket vehet fel, összesen m=2n (n=4 esetén 16) különböző pont kombináció fordulhat elő. Az m különböző pontot megjelenítő CAP rendszert m-CAP-nak hívják. A lehetséges diszkrét értékeknek a komplex számsíkon való megjelenítését jelkonstellációnak nevezik. Kódolatlan leképzés esetén a leképzésre kerülő n bit közül két bitet a komplex számsík térnegyedének az azonosítására használják, míg a maradék bitek a negyeden belüli lehetséges szimbólum egyikének a kijelölésére szolgálnak. Az ily módon előállt jel konstellációit Gray-kódolásnak hívják, mivel egy konstellációs pont közvetlen szomszédjaitól pontosan 1 bitben térnek el. Elméletileg azonos környezeti körülményeket feltételezve a CAP egyvivős rendszer és a DMT többvivős rendszer teljesítőképessége azonos, azonban a valóságban az egyedi vivőt használó rendszer nem éri el az optimális teljesítményt, szemben a DMT-vel. A DMT kódolás megvalósítása meglehetősen bonyolult, ezért is nem veszített a népszerűségéből a "kisebb képességű", de lényegesen egyszerűbb kialakítású CAP kódolási rendszer. Ezért folyamatban van a DMT kód mellett a CAP kód szabványba vétele is.

A DMT vonali kódolás:

A DMT egy olyan rendszer, amely több különálló vivőt alkalmaz. A DMT rendszer 256 vivőt, és vivőnként 4 kHz sávszélességű egyedi csatornát alkalmaz. (Az átvitelre használt frekvenciasávot több, egymás utáni kis sávszélességű csatornára osztjuk (4 kHz), és azokban külön-külön, egymástól függetlenül viszünk át hasznos információt.) A rendszer az átvitel során figyelembe veszi a vonalon rendelkezésre álló sávszélességet, meghatározza a vonal átviteli karakterisztikáját, csillapításmenetét, majd ennek függvényében meghatározza és kiosztja az egyes alcsatornák között a csatornánként átvihető adatbitek számát (0-15 bit ). Ennek a műveletnek bitkiosztás a neve. Így érhető el, hogy mindig a legnagyobb kapacitás álljon a felhasználó rendelkezésére.

DMT moduláció, adaptív csatorna kihasználással.

A modemek tehát egyenként állítják be a csatornánként elérhető átviteli sebességet. Ehhez igazodva QAM-modulációval különböző számú bitet visznek át. A megoldás nagy előnye, hogy nagymértékben képes alkalmazkodni az átviteli közeg paramétereihez és ezáltal képes a teljesítménysűrűség-spektrumot, a zavaró forrásoktól elkülöníteni. Az egyes csatornákban tehát külön-külön QAM-modulációval viszik át az egyes biteket. Ez a moduláció a jelek amplitúdójának és fázisának változtatását végzi. Ennek módja egy kétdimenziós ábrázolással adható meg szemléletesen: egy adott bitsorozat (pl. 4 egymás utáni bit ) hatására előálló jel amplitúdó és fázis helyzete lehetséges. Az elnevezés, a jelek előállítására utal, a különböző állapotokat két, egymással 90 fok fázistolásban (kvadratúrában) lévő és megfelelően megválasztott amplitúdójú vivőfrekvenciás jel összeadásával állítják elő. (4 bitenként egy-egy fázis és amplitúdó értéket rendelnek hozzá.) 16-QAM moduláció 4 bit, 16 lehetséges jel. Az egyes adatátvitelre használt csatornák és a bennük átvitt adatok milyen módon töltik ki a rendelkezésre álló frekvenciasávot. Az is látható, hogy PSTN távbeszélő szolgáltatás esetén 26 kHz fölött kezdődik az ADSL spektrum (ISDN-nél ez az érték 130 kHz), és 1,1 MHz-ig tart.

ADSL alkalmazási területek

Gyors Internet hozzáférés:

Az Internet sokáig azt jelentette Magyarországon, hogy szakmai felhasználók angol nyelvű dokumentumokat érhettek el, főleg amerikai helyekről, valamint nemzetközi levelezést folytathattak, a mai mércével mérve rendkívül lassú vonalakon. Ez a használati mód - bár még mindig jelentős - visszaszorulóban van. Rendkívüli módon megnőtt a magyar nyelvű tartalom, az Internet lassan médiává kezd válni, ami azt eredményezi, hogy tömegesen jelennek meg az új, nem kimondottan szakmai felhasználók. A magyarországi Internet forgalom kb. fele ma az országon belül marad, és az irány az, hogy a drága nemzetközi forgalom relatíve tovább csökken. A forgalom növekedését jól példázza, hogy a magyarországi Internet szolgáltatók forgalomkicserélő pontján nemrégiben engedélyezték a 100 Mbit /s-os full duplex Ethernet portok használatát, mert a korábbi 10 Mbit /s-os fél-duplex interfészek több szolgáltatónak szűk keresztmetszetet jelentettek.
Az ADSL szerepe ezek után nyilvánvaló. A nagysebességű Internet hozzáférés egyik megvalósítási lehetősége egyéni előfizetők, és kisebb cégek számára, mely versenyképes alternatívája a másik ma ismert és tömegesen alkalmazott lehetőség, a kábel TV felett nyújtott Internet szolgáltatásnak.

Távoli munkavégzés:

Távoli munkavégzés alatt értünk minden olyan tevékenységet, amikor egy távoli adatbázishoz a rendelkezésünkre álló távközlési infrastruktúrát és az arra épülő technikát felhasználva tudunk felcsatlakozni, onnét adatokat tudunk fogadni és adni. Ebbe a csoportba tartozik a tisztán vett állománytovábbítás, otthoni munkavégzés, virtuális magánhálózati alkalmazások stb. A meglévő távközlési hálózaton ez vagy rögzített módon, bérelt vonalas összeköttetéssel, vagy kapcsolat módon, analóg modem /ISDN behívással lehet megvalósítani. A bérelt vonalas kapcsolat fix sávszélességet biztosít 64 kbit /s…2 Mbit /s tartományban, míg az analóg modemmel maximum 33,6 szimmetrikus, és kb. 50/33,6 kbit /s aszimmetrikus átviteli sebesség érhető el. Ennél jóval megbízhatóbb és 64…128 kbit /s átviteli sebességet biztosít az ISDN. Ez a sebesség már megfelelő arra, hogy távoli adatbázisokban keresgéljünk, és kivárható legyen, pl. 1 Mbyte információ letöltése. Ezeknek a berendezéseknek alternatívája lehet az ADSL, hiszen a nagyobb átviteli kapacitás miatt a letöltési idő jelentősen rövidül. A nagysebességű előfizetői hozzáférés a "teleházak" csatlakoztatásának is egy lehetséges alternatívája lehet. A teleházakban igénybevett távközlési szolgáltatások zöme IP alapon és az Interneten keresztül folyik, melyhez gyors hozzáférést biztosít az ADSL.

Video on Demand:

ADSL alapú Video on Demand

A digitális videojel átvitel egy speciális fajtája az igény szerinti videó (VoD). Ebben az alkalmazásban a felhasználónak lehetősége van egy digitalizált videofilmeket tároló adatbázishoz csatlakozni, és megfelelő jogosultság esetén valós időben videofilmeket letölteni. Ahhoz, hogy a videó filmet valós időben meg tudjuk nézni, nagyon gyors, ugyanakkor alacsony adatvesztéssel rendelkező hálózatra van szükség. Mivel a szolgáltatás minden kliensének különböző adatfolyamot kell biztosítani és a megfelelő minőségű videofilm tömörített formában is legalább 1,5…4 Mbit /s sávszélesség igényű, ezért a hálózattal szemben támasztott követelmény nagyon magas. Erre csak a nagysebességű Ethernet, FDDI, és ATM alkalmas az elosztási síkban, míg az előfizetői hozzáférésen a valósidejű letöltéshez szükséges átviteli kapacitást a kábelmodemes technika és az ADSL rendszer biztosítani tudja.
A VoD szolgáltatás másik sarokpontja a videó szerver / kliens megoldások. A szerver legfőbb eleme a videó adattár, mely egy nagykapacitású redundáns merevlemez rendszer és a kiszolgálást megkönnyítő gyors adattár. Mivel a filmeket tömörítve továbbítják a hálózaton, ezért a vételi oldalon ki kell csomagolni és megjeleníteni a képernyőn. Ezt kétféleképpen lehet megoldani: hardveres és szoftveres segítséggel. Ezt a feladatot egy multimédia képességekkel felruházott PC, vagy célhardverként funkcionálva egy "Set-Top-Box" is elvégezheti.

Az RADSL átvitel

RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line - adaptív sebességű digitális előfizetői vonal): Az ADSL egyik hátránya, hogy a távolság növelésével az átvitel minősége romlik, s egy adott ponton túl - mely a távolságon kívül a csavart érpár minőségétől is függ - nem használható. Az átvitel sebességét csökkentve azonban a távolság tovább növelhető. Ezen a felismerésen alapszik a RADSL, mely a vonal minőségéhez és az áthidalandó távolsághoz automatikusan beállítja a legnagyobb, még megbízható átviteli sebességet. Mivel a csavart érpár átviteli tulajdonságai, pl. a hőmérséklettől, a páratartalomtól is függenek, de sokszor még elektromágneses zavarok is befolyásolják az átvitel minőségét, a dinamikus adaptivitásnak igen nagy szerepe van.

Az UDSL és ADSL lite megoldások

A telepítést gyorsítandó találták ki a PC és modemgyártók az UDSL (Universal ADSL, amit az ITU-ban "ADSL lite"-nak neveznek) csökkentett funkcionalitású megoldást, mely egyrészről alacsonyabb bitsebességen működik (de nagyobb távolságon), másrészről nem biztosítja az analóg telefon szolgálatot a vonalon, csak ADSL-t. Így a szűrőt meg lehet spórolni az átviteli út mindkét végén, ezért egyszerűsödik a telepítés is. Ez jó megoldásnak látszik a távközlésileg fejlett területeken, ahol egy háztartásban legalább két vonal van (pl. USA, Belgium), és az egyiket zökkenőmentesen át lehet alakítani fix ADSL kapcsolattá. A tradicionális európai szolgáltatók piaci pozíciójuk és a szabályozás miatt azonban nem tervezik rövidtávon az ADSL lite bevezetését. A telefonálási igény kielégítésére születtek olyan megoldások, hogy az ADSL modemmel párhuzamosan a vonalra rá lehet kötni egy vagy több telefont, de ilyenkor a telefonkészülék elé kell egy speciális szűrőt tenni. Ennek ellenére az ADSL lite-ot külön vonalra telepítik, és mellette nem szolgáltatnak telefont.

ADSL cégeknek, a BDSL

A BDSL (Broadband Digital Subscriber Line), nem más, mint ADSL technológiára épülő, üzleti célú internet hozzáférési szolgáltatás. A BDSL termékek komplex megoldások, a hozzáférés, illetve a helyi hálózatot kiszolgáló router mellett a webjelenlét legkorszerűbb eszközeit is magukban foglalják. A BDSL szolgáltatás megrendelése esetén telephelyére a hagyományos telefonvonali hozzáférésnél akár 26-szor gyorsabb ADSL kapcsolat kerül kiépítésre. A BDSL hozzáférés időben és adatforgalomban egyaránt korlátlan, így gyakorlatilag folyamatos Internet kapcsolatot biztosít, miközben a telefon- vagy faxvonal is szabadon használható. A BDSL az elektronikus levelezéséhez, webes megjelenéséhez a legkorszerűbb eszközöket biztosítja a saját domain név felhasználása mellett. A szolgáltatás állandó, online kapcsolatot jelent, időben és adatforgalomban egyaránt korlátlan internet hozzáférést biztosít. Helyi számítógépes hálózat is csatlakoztatható az internethez a BDSL hozzáférésen keresztül, router segítségével. Összefoglalva tehát, a BDSL olyan ADSL rendszer, szolgáltatás, amelyet kimondottan céges felhasználásra találtak ki. Mind asszimetriájában, mind pedig sebességeiben megegyezik az ADSL-el.
Példaként, az egyik legnagyobb hazai Internet szolgáltató BDSL hozzáférési sebességei.
Négy különböző sebességgel rendelhető meg:
- BDSL 384: 384/64 kbit /s
- BDSL 512: 512/128 kbit /s
- BDSL 768: 768/128 kbit /s
- BDSL 1500: 1500/384 kbit /s

* * * HDSL * * *

A vonalak jobb kihasználása érdekében a 80-as évek közepétől több nagy cég és szervezet is kutatásokat indított, melynek eredményeképpen megszületett az ún. HDSL (High- bit-rate Digital Subscriber Line - nagysebességű előfizetői vonal). Ezek az előfizetői hálózatban lévő sodrott réz érpárakat használják átviteli közegként. Szimmetrikus 2 Mbit /s átviteli sebességgel működik. Az ISDN alaphozzáférés esetén figyelembe vett közeg előírások (az előfizetői hálózatokban levő ér páraknak legalább 98..99%-a megfeleljen az átviteli követelményeknek), itt is érvényesek. Emellett fontos, hogy a HDSL-nél az átvitelhez csak sodrott réz érpárat vagy érnégyest lehet használni, és az ér párak külön árnyékolása nem szükséges. A két érpár bizonyos fizikai jellemzői eltérhetnek egymástól. A legfontosabbak ezek közül a vonal teljes hossza, az érátmérő különbségek, leágazások száma és nagysága, és a közelvégi áthallás nagysága. A HDSL rendszereknek el kell viselnie ezeket a különbségeket.

A HDSL rendszer előnyei

A HDSL technológiát Magyarországon jelenleg elsősorban az ISDN primerhozzáférések átviteltechnikájának kiváltására használják, mivel a hálózatban való alkalmazása költségkímélő és minőségjavító tényezőként jelentkezik. A primer PCM rendszerekhez képesti előnyöket az alábbiakban foglaltuk össze.
- a teljes duplex átvitelt biztosító átviteli rendszert érpárválasztás nélkül lehet telepíteni;
- kb. kétszer akkora távolság hidalható át regenerátor telepítése nélkül, mint a primer PCM rendszernél (4-6 km);
- gyors, egyszerű üzembe helyezés és karbantartás;
- nagy megbízhatóság (BER>10-7);
- a meglévő rendszerekkel való zavarmentes egyidejű működés.
A nagysebességű rendszer olyan kódolási eljárást kíván, amely megfelel a rendszer elfogadott hibaarányának. Tehát a vonali kódolás kiválasztásánál a kompatibilitás korábbi rendszerekkel és a nagy sávszélesség miatt fellépő impulzuszajra való érzékenység szerepelt. A HDSL technológia azt a 2B1Q nevű kódolást használja, melyet a BT fejlesztett ki az ISDN számára. Több cég is kifejlesztett különböző modulációs eljárást, melyek a vonali spektrum vizsgálatának eredményein alapszik. Ide lehet sorolni az Amati Communications által kifejlesztett DMT (Discret Multi-Tone: Diszkrét Multi-Tónus) moduláció, vagy az AT&T Paradyne cég CAP (Carrierless Amplitude/Phase Multitone Modulation: vivő nélküli AM/PM moduláció)-ja. Az összehasonlító vizsgálatok kimutatták, hogy a CAP rendszer zavarása a meglévő szolgálatokra nagyobb, mint a 2B1Q-é, bár sokkal kedvezőbb spektrumképpel rendelkezik. A 2B1Q kódolású rendszer megegyezik az előbb említett rendszerével, tehát az ISDN alaphozzáféréshez használatossal, ami egy redundancia mentes, többszintű PAM kódolás. A kódolási eljárás nevében is benne van a működése: két bináris jelhez egy négyszintű szimbólumot (quat) rendelnek hozzá. E miatt a vonali átviteli sebesség a hasznos információ átviteli sebesség felére csökken. Mivel a 2B1Q kódolás alapsávi átviteli lehetőséget biztosít, mert a jel spektruma egyenáramú összetevőt is tartalmaz normál körülmények között. Mivel az átvitel kis frekvenciákon történik, ezért a spektrum kisfrekvenciás részének az energiáját csökkentik egy 1 kHz törési frekvenciájú felül áteresztő szűrővel.

A HDSL rendszer felépítése

A HDSL is csomagba szervezi a jelfolyamokat úgy, hogy az eredeti jelfolyamok az átvitelhez legjobban illő csomagokba szervezi. Az alkalmazás interfész felöl érkező jelfolyamot, először az interfész funkcionális blokkba kerül. Itt történik a valamilyen hagyományos, szabványos interfész illesztése az HDSL rendszerhez. A beérkező jelfolyamból Application Frame-ket (alkalmazás keret -,Primer ISDN-nél egy ilyen keret a 32 időrésből áll-) szerveznek, melyeket a leképezési feladatokat ellátó funkcionális blokkban ( Mapping ) ún. CORE keretekbe szervezik. A 144 byte-ból álló Core keret a HDSL rendszer építőköve, struktúrája függ az alkalmazástól. A közös áramkör feladata, hogy a bekerülő Core kereteket kiegészítse a megfelelő kiegyenlítő, fenntartási és fejléc bitekkel, majd egy előre megadott sorrend szerint a HDSL kereteket az egyes ér párakhoz tartozó HDSL adóvevőbe továbbítsa. Az Application Frame-ek szervezése az alkalmazott interfész típusától függ.
A 144 byte-ból álló Core keret a HDSL rendszer alapja, alkalmazástól függő struktúrával. A Common Circuity feladata, hogy a bekerülő Core kereteket kiegészítse a megfelelő kiegyenlítő, fejléc és feltartási bitekkel és az így létrejött HDSL kereteket egy előre megadott sorrend szerint, a HDSL adóvevőbe juttassa.

A HDSL rendszer elvi felépítése

A HDSL rendszer keretszervezésének áttekintése

A Core keretek felépítése az alkalmazástól függ. Jelenleg az alkalmazásuktól függően 4 külön Core kerettel rendelkezik az átviteli rendszer. A Core keretek 2.304 Mbit /s-os sebességűek, bennük 144 byte található, egy keretidő így 500 ms. Ezt a jelfolyamot aztán byte-onként HDSL keretekbe szervezik és ezeket a kereteket az egymással párhuzamosan működő HDSL adó/vevőkbe továbbítják. Mind a 2, mind a 3 érpáras átviteli rendszer visszhangtöréses átviteli módszert alkalmaz. A két érpáras rendszernél a vonali átviteli sebesség 1168 kbit /s, a három érpáras rendszernél ez 784 kbit /s ér páranként (egy egyszerű sodrott érpáron). A CORE rész teljes kiépítés esetén n darab (ahol n=1,2 vagy 3) HDSL adóvevőből, a hozzájuk tartozó regenerátorokból valamint n darab független előfizetői hurokból áll. Az átviteli útba az ISDN alaphozzáféréshez hasonlóan maximum 1 regenerátor opcionálisan telepíthető. A vételi oldalon a HDSL kereteket a közös áramkörben multiplexálják és visszaállítják belőlük a Core kereteket, majd a leképző egység segítségével előállított alkalmazás kereteket továbbítják az interfész egység felé, melynek kimenetén az eredeti jelfolyam jelenik meg.
Mind a 2, mind pedig a 3 érpáras átviteli rendszer visszahangtörléses átviteli módszert alkalmaz. Két érpáras rendszernél a vonali átviteli sebesség ér páranként 1168 kbit /s, három érpáras rendszernél ér páranként 784 kbit /s.

A három érpáras 2B1Q rendszer HDSL keret struktúrája

Normál működés alatt a szinkronizáció, a keretkiegyenlítés és a belső adóvevők együtthatóinak a stabilizálódása után az adóvevőkből kikerülő HDSL keretek névleges hossza 6 ms. Ez azt jelenti, hogy a három érpáras átviteli rendszer esetében 2352 quatot (1 quat (1 vonali szimbólum) 2 bit ) visznek át 6 ms alatt. Az egyes előfizetői vonalak eltérő hossza miatt az egyes keretek még 0 vagy 2 kitöltő quatot is tartalmazhat. Így a HDSL keretek tényleges hossza 2351 quat és 2353 quat között változhat.
Ez időben ms intervallumot jelent.
A különböző hurkokban haladó HDSL kereteket egymáshoz kell szinkronizálni. A HDSL szinkronszó a HDSL keretek elején helyezkednek el. A keretek közti maximális késleltetésnek egy szimbólum periódusnál kell kisebbnek lenni.
HDSL keretfelépítését és a CORE kereteknek a leképzését mutatja.

A két érpáras 2B1Q rendszer HDSL keret struktúrája

A két érpáras átviteli rendszer szabványosított keretfelépítése nem tér el a három érpáras rendszer keretfelépítésétől, csupán időzítési és mennyiségbeli eltérések vannak.

A HDSL fenntartási funkciói

A HDSL rendszerekben egy olyan aktív fenntartási rendszer működik, mely folyamatosan felügyel az átvitel minőségére. A HDSL keretek fejléc részében egy ún. beágyazott üzemeltetési csatornában (Embedded Operation Channel) viszik át a fenntartási biteket. A slave oldali (távoli) HDSL berendezésnek háromfajta válasza engedélyezett. A HDSL EOC folyamatosan ezen három állapot valamelyikében van, és vezérlő üzenetek hatására vált ezek között.

A három állapot a következő:

1. Message/Echo-response protocol state
Ezen protokoll állapot feladata, hogy az LTU-ból érkező helyesen megcímzett üzenetek vételét nyugtázza. LTU mindaddig ismétli az üzeneteit, míg három egymást követő vett keretben NTU nem nyugtázta neki a parancs vételét. Értelemszerűen, míg NTU nem nyugtázta a vett üzenetet, LTU újabb üzenet küldésébe nem kezdhet bele.
2. Message/Data-response protocol state
Ezt a protokollt használják az NTU távolból való konfigurálására, a belső adatregisztereinek olvasására, írására. Hasonlóan az előző protokollhoz, ez is ismétléses üzemmódban működik.
3. Message/Unable To Comply (UTC) -response protocol state
Amikor a slave oldal nem támogat egy számára helyesen megcímzett üzenetet, UTC üzenet választ küld LTU-nak ahelyett, hogy nyugtázná (háromszor megismételné) a vett üzenetet. Továbbá a slave oldal szintén ebbe az állapotba kerül, ha a vett parancs nem hajtható végre a jelenlegi állapotában. (pl. Next byte üzenet jön anélkül, hogy Read-data-register opcionális kódot vett volna előtte.)

Továbbfejlesztett HDSL rendszerek, a HDSL-2

Ez az xDSL technológia a HDSL-nek az egyik fajtája, variációja. A HDSL-2 szimmetrikus átvitelt nyújt 24 db. DS0-át, 1.544 Mbit /s-on (T1) egy érpáron (ellentétben a HDSL-lel, mivel az két ér párat használ). Ezért szokták a HDSL2-t SHDSL-nek is hívni (single-pair high- bit-rate DSL) A HDSL-2-ben Trellis-kódolást és pulzus-amplitudó modulációt (TC-PAM) alkalmaznak vonali kódolásként.

* * * IDSL * * *

Ennek az xDSL technológiának a neve az ISDN BRI-ből (Basic Rate Interface) származik. Az ISDN a végfelhasználó számára a nagysebességű adat és hang kommunikációs szolgáltatásokat egyszerre képes biztosítani. A hálózati hozzáférést a két rendelkezésre álló protokoll használata teszi lehetővé (ISDN-BRA, ISDN-PRA). ISDN BRA fizikai interfész egyszerű kéthuzalos vezeték, melyen keresztül a kommunikáció digitális, duplex és 160 kbit /s sebességű. Ezt a sebességet két 64 kbit /s-os csatorna az adat, és/vagy a beszédátvitelre (2B), egy 16 kbit /s-os csatorna a jelzések átvitelére (D), egy 4kbps sebességű karbantartó csatorna (M), valamint egy 12 kbit /s sebességű szinkronizáló csatorna biztosítja. Az IDSL átvitel esetén a két B és a D csatornát egyesítették és így az átviteli sebesség 144 kbit /s. Az ISDN digitális előfizetői vonal (IDSL) 2B1Q vonali kódolást használ. A PCM-jel kéthuzalos átvitelének igénye vezetett a 2B1Q kódolási eljárás kifejlesztéséhez. Az FDM jelátvitelnél egy csatorna jelének átviteléhez rendelkezésére áll a frekvenciatartomány egy része és a teljes időtartomány. A kéthuzalos rendszerek adás- és vételiránya így szűrőkkel vagy hibridekkel szétválasztható. Ezzel szemben egy digitális csatorna jelének átviteléhez az időtartománynak csak egy része áll rendelkezésre, a frekvenciatartomány teljes egészében használható. Két egymásra szuperponálódott digitális jel korrekt szétválasztása gyakorlatilag megoldhatatlan.

A 2B1Q kódolási eljárás

A kódolás során a digitális jelfolyam 2 bites csoportonként kerül vizsgálatra. 2 bittel 22=4 féle kódkombináció állítható elő. Ezután mind a négyféle kombinációhoz hozzárendelnek egy feszültségértéket, amely az adott 2 bit idejére a vonalra kerül. Az eljárás egyszintű - idegen szóval quaternális - jelfolyamot eredményez. A vonalra kerülő jel folyamatos (analóg összetevőt tartalmaz). Ennek eredményeként a kéthuzalos adási és vételi irány egyszerű hibridáramkörrel szétválasztható. További előnye a kódnak, hogy a maximális vonali sávszélesség igénye fele a bináris NRZ jelének, mint ez az ábrából a periódusidők összevetése alapján belátható.

Bitkombináció

A kerettovábbító szolgálat (Frame Relay) a helyi hurokban fut és az FRF.8 eljárást végrehajtják a DSLAM-ben, hogy átalakítsák a kerettovábbító szolgálat forgalmát ATM-mé. Az FRF.8-nál a szolgálat minősége (QoS) nem garantált, ezért elveszti az előnyét a DSL átvitelnél. Az IDSL nem annyira kedvelt és elterjedt hazánkban, mint pl. az ADSL, és a szolgáltatók sem részesítik akkora előnyben, mint utóbbit.

* * * SDSL * * *

Az egy érpáras szimmetrikus átviteli képességeket kínáló rendszer európai rendszer megfeleltje az SDSL névvel illetett technika. Az SDSL a HDSL család tagja. Az ér párak jobb kihasználása érdekében az egy érpárat használó (single) és az átviteli sebességre általában szimmetrikus (symmetric) HDSL rendszerek szabványosítása is, már elkezdődött. Ennek megfelelően az SDSL rövidítés szövegkörnyezettől függően jelentheti az egy érpáras és a szimmetrikus átviteli módszert egyaránt. Az átviteli távolság (3,5 km) megtartása mellett az SDSL rendszer nem éri el a 2 Mbit /s-os átviteli sebességet, sebessége kb. fele az előbbiekben tárgyalt HDSL rendszerrel szemben. Az SDSL 128 kbit /s-tól 1152 kbit /s-os sebességig tud működni egészen a központtól való 5 kilométeres távolságig. Az SDSL rendszerek vivős technikát alkalmaznak, így egyazon érpáron a POTS szolgálat és az SDSL rendszer is elérhető. Az európai SDSL rendszerek szabványosítását az ETSI TM 6-os munkabizottsága végzi. Számos gyártó különböző kódolási eljárású SDSL rendszereket hozott létre. Vonali kódolást tekintve (CAP, 2B1Q, PAM) rendszereket különböztetünk meg.
PAM-jel (Pulse Amplitude Modulation) előállítása: azon alapszik, hogy a teljes hullámalak átvitelére nincsen szükség. Elegendő szabályos (T) időközönként mintát venni a jelből, és aztán csak ezeket a mintákat továbbítani. A hullám mintavételezésével egymás utáni rövid impulzusokat kapunk. Az impulzusok amplitúdója megfelel a hullám amplitúdójának a mintavételezés pillanatában. Ezt a konverziót impulzus amplitúdó modulációnak (PAM) hívják. A PAM jelek burkoló görbéje visszaadja az eredeti hullámalakot. Az egyes minták között viszonylag nagy időintervallumok keletkeznek. Ezeket felhasználhatják más PAM jelek átvitelére, azaz több különböző összeköttetés jelei is átvihetőek egymás után ismétlődő ciklusokban. Ha több PAM jelsorozat impulzusait egyesítik, akkor időosztásos PAM multiplex jel jön létre. Ha a mintákat, (különböző amplitúdójú impulzusokat) átalakítják bináris kódolású jelekké, akkor impulzus kód modulációról (PCM) beszélünk.

Időosztásos PAM multiplex jel

A mintavételezés folyamata a Nyquist-Shannon mintavételezési tételen alapul. A tétel kimondja: egy folytonos sávkorlátos - azaz 0-f0 frekvenciatartományba eső - valós időfüggvény véges számú diszkrét minta segítségével, információvesztés nélkül átvihető. Az fm mintavételezési frekvencia értéke minimálisan kétszerese kell legyen az átvinni kívánt maximális frekvenciának. Azaz: fminta ³ 2fmax

* * * VDSL * * *

Egyre-másra jönnek a hírek, hogy az ADSL újabb (magyar) nagyvárosokban érhető el. Az a bökkenő, hogy miközben itthon gőzerővel terjesztik ezt a technológiát, közben már újabb jelent meg a láthatáron. (Túl) nagy a hasonlóság az egy évvel ezelőtti, iszonyatos marketingtámogatást élvező ISDN-terjesztéssel. A VDSL a legkisebb sávszélességű ADSL-hez képest mintegy 130-szoros sávszélesség növekedést jelent, 50/26 Mbit /s-os aszimmetrikus adatátviteli sebességével. Az új technológiát a kaliforniai Ikanos Communications mutatta be. A távol-keleti és az európai távközlési szolgáltatók legnagyobbjai, a Korea Telecom és a Deutsche Telekom máris üdvözlik az elképzelést, és lehetségesnek tartják a bevezetését - érdekes azonban, hogy az amerikai szolgáltatók elzárkóznak előle. Ázsiában azonnal, másutt ehhez képest kis késéssel bevezethető (lenne) a VDSL technológia, ha megfelelő szolgáltatói támogatás lenne hozzá. Kérdés azonban, hogy a távközlési szolgáltatók belemennek-e, hogy VDSL-t kezdjenek terjeszteni, miközben az ADSL-ről még jócskán lehúzható a bőr. Az amerikai elzárkózásnak ez is lehet az oka.

Internet | Gyakori Kérdések | Online | Transmitter | Referenciák | Google | Főoldal | E-mail | Microsoft (MS) | Audio | Office | Szolgáltatásaink | Modem | ADSL | DivX