Technologia DSL (Digital Subscriber Line)

Technologia DSL (Digital Subscriber Line - cyfrowe łącze abonenckie) może zdecydowanie poprawić przepustowość istniejącej analogowej sieci telefonicznej. DSL umożliwia osiągnięcie szybkości dochodzących do 52 Mb/s przy transmisjach na ograniczone odległości, zwiększa przepustowość istniejących przewodów ze skrętki, poprowadzonych między lokalną centralą a większością domów biur. Szerokość pasma częstotliwości w takim przewodzie ograniczona jest do ok. 3000 Hz, co ma swoje źródło w jego pierwotnym przeznaczeniu. Wprawdzie sam przewód może przenosić wyższe częstotliwości, jednak urządzenia zainstalowane w centralach telefonicznych obcinają wszystkie częstotliwości powyżej 4000 Hz. Eliminuje to szumy zakłócające transmisję głosu. Jak nietrudno się domyślić, firmy telekomunikacyjne nie były skłonne wymieniać urządzenia w swoich centralach na takie, które pozwoliłyby na poszerzenie pasma transmisyjnego. Nastawienie takie częściowo zmieniło dopiero upowszechnienie się Internetu.

Wyróżnia się siedem typów usług DSL, oferujących szybkości od 16 kb/s do 52 Mb/s. Linie DSL mogą być symetryczne (dane przepływają z tą samą szybkością w obu kierunkach) albo asymetryczne (szybkość przesyłania danych do abonenta jest większa niż od abonenta do sieci). Łącza asymetryczne dobrze nadają się do komunikacji z Internetem, gdyż z reguły użytkownicy więcej danych pobierają niż wysyłają. Na przykład - pojedyncze kliknięcie przycisku na ekranie może zainicjować pobieranie długiego dokumentu, zawierającego tekst i grafikę.

Połączenia DSL mają charakter dwupunktowych łączy dedykowanych, tj. zawsze pozostają w stanie "połączonym". Nie ma mowy o wybieraniu numeru ani o komutacji. Linia na stałe łączy abonenta z siecią frame relay, ATM (Asynchronous Transfer Mode) lub punktem dostępu do Internetu. Abonent musi dysponować odpowiednim modemem DSL, a operator - odpowiednio wyposażoną centralą. Obecnie spotyka się dwie konkurencyjne techniki modulacji sygnału, a zatem użytkownicy powinni upewnić się, czy ich modem jest zgodny ze sprzętem używanym przez operatora. Wielu operatorów oferuje kompleksowe rozwiązania, obejmujące także odpowiedni modem.

HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Line). HDSL to najczęściej spotykany i najbardziej dojrzały wariant usług DSL. Zapewnia szybkości transmisji odpowiadające przepustowości linii T1 (1.544 Mbit/s) w liniach o maksymalnej długości 3.6 km. W zasadzie HDSL to linia T1 nie wymagająca repeaterów, lecz nadal oddzielona od linii do transmisji głosu. Tych samych linii nie można zatem używać do realizacji normalnych usług telefonicznych. Technika HDSL nie nadaje się do indywidualnego użytku domowego. Korzystają z niej firmy telekomunikacyjne (łącza dalekosiężne) oraz instytucje posiadające własne serwery internetowe i prywatne sieci danych.

SDSL (Symmetrical Digital Subscriber Line). SDSL to symetryczna, dwukierunkowa linia DSL, podobna do HDSL lecz zrealizowana w postaci pojedynczej pary przewodów (skrętki). Umożliwia osiągnięcie szybkości linii T1 (1.544 Mb/s) i wykorzystuje częstotliwości wykraczające poza pasmo głosu, dzięki czemu w tym samym przewodzie można przesyłać głos i dane.

ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line). ADSL ma największe szanse zdobycia popularności jako szybka technologia telekomunikacyjna, przeznaczona do użytku w pętli lokalnej, tj. między abonentem a centralą. Jest to technika asymetryczna, co oznacza że transmisja do użytkownika odbywa się znacznie szybciej niż transmisja do sieci. Jak już wspomniano, odpowiada to potrzebom typowego użytkownika Internetu, który więcej informacji pobiera z serwerów WWW niż do nich wysyła. ADSL wykorzystuje częstotliwości wykraczające poza pasmo głosu, a zatem ten sam kabel może być używany przez oba systemy telekomunikacyjne. Poniżej wymieniono dostępne w ADSL szybkości transmisji do użytkownika oraz odpowiadające im odległości. Szybkość transmisji od użytkownika do sieci mieści się w przedziale od 16 kb/s do 640 kb/s.

VDSL (Very high bit rate Digital Subscriber Line). VDSL to technologia podobna do ADSL, lecz zapewniająca znacznie większe szybkości transmisji danych. Ma charakter asymetryczny, a zatem transmisja do użytkownika odbywa się szybciej niż transmisja do sieci. Usługi VDSL mogą być realizowane przy wykorzystaniu przewodów sieci telefonicznej i ISDN. Szybkości transmisji od użytkownika do sieci mieszczą się w przedziale od 1,6 Mb/s do 2,3 Mb/s. W poniższej tabeli zebrano dostępne szybkości transmisji do użytkownika:

Szybkość transmisji do użytkownika / Odległość od centrali

RADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line). Usługi zbliżone do ADSL, lecz zapewniające dodatkowo możliwość dopasowania szybkości transmisji do jakości i długości linii. Przy nawiązaniu połączenia szybkość transmisji ustala się, korzystając z techniki odpytywania linii (line polling).

W systemach ADSL stosuje się obecnie dwie konkurencyjne metody kodowania (modulacji) sygnału. Pierwsza metoda nosi nazwę DMT (discrete multitone) i ma status standardu ANSI. Za alternatywną techniką - CAP (carrierless amplitude and phase) - opowiada się wielu producentów. W przypadku metody DMT pasmo sygnału w linii telefonicznej podzielone jest na 256 kanałów o szerokości 4 kHz. Dzięki temu w ramach pojedynczego kanału można uniknąć szumów i interferencji, charakterystycznych dla sygnału szerokopasmowego. Z kolei w metodzie CAP stosuje się pojedynczy kanał i technikę modulacji QAM (quadrature amplitude modulation, kwadraturowa modulacja amplitudowa), zbliżoną do używanej w modemach V.34 (28.8 kb/s). Przed nabyciem modemu ADSL należy koniecznie upewnić się, czy wykorzystuje on tą samą technikę modulacji, co urządzenia, do których będzie podłączany.

W modemach ADSL, wykorzystujących technikę modulacji DMT, stosowane jest multipleksowanie z podziałem częstotliwości, co pozwala na utworzenie trzech oddzielnych kanałów (zob. rysunek D-32). Są to kanały odpowiednio dla: transmisji głosu (telefonicznych), wolnych transmisji od użytkownika do sieci i szybkich transmisji z sieci do użytkownika. Łącze do transmisji głosu jest dzięki odpowiednim filtrom odizolowane od kanałów ADSL i zapewnia gwarantowaną, ciągłą obsługę rozmów telefonicznych. Separacja kanałów głosu i danych zachowana jest także w centrali telefonicznej, co pozwala na ograniczenie zatorów w sieci telefonicznej