Od ADSL2 do VDSL2

Sieci dostępowe w technologii ADSL2+ stają się podstawą przewodowego dostępu szerokopasmowego do Internetu zarówno dla klientów indywidualnych, jak i dla firm. Trzecia generacja szybkich sieci miedzianych VDSL, oznaczana jako VDSL2, będzie udostępniać użytkownikom końcowym symetryczną przepływność na poziomie 100 Mb/s w połączeniach lokalnych o niewielkim zasięgu.

Sieci dostępowe w technologii ADSL2+ stają się podstawą przewodowego dostępu szerokopasmowego do Internetu zarówno dla klientów indywidualnych, jak i dla firm. Trzecia generacja szybkich sieci miedzianych VDSL, oznaczana jako VDSL2, będzie udostępniać użytkownikom końcowym symetryczną przepływność na poziomie 100 Mb/s w połączeniach lokalnych o niewielkim zasięgu.

Wchodząca na rynek technologia przewodowego dostępu abonenckiego ostatniej mili VDSL (Very high speed DSL) jest rzeczywiście szybka. Jej najnowsza wersja według specyfikacji VDSL2 zapewnia dwukierunkowy przekaz informacji z szybkością dochodzącą do 100 Mb/s, a więc całkowicie wystarczającą do realizacji wszelkich aplikacji multimedialnych u użytkownika, z pełnym ruchem treści obrazu na ekranie. A potrzeby są coraz większe, bo liczba szerokopasmowych użytkowników DSL w Polsce przekroczyła pierwszy milion pod koniec 2005 r. (ponad 37% wszystkich internautów mieszkaniowych).

Od ADSL2 do VDSL2

Cechy rozwiązań ostatniej mili

Dla operatorów taka przepływność łączy VDSL (VDSL1 lub VDSL2) staje się podstawą zaawansowanych usług interaktywnych z transmisją wielostrumieniową (triple play), potrzebną również w aplikacjach o wysokiej rozdzielczości obejmujących usługi obrazowe z protokołem IP, dostarczanych na "ostatniej mili" przez medium miedziane. Wojna cenowa dostawców usług ADSL w sektorze odbiorców indywidualnych spowodowała wprawdzie wzrost liczby instalowanych łączy, ale pociągnęła również drastyczny spadek marży operatorów. Z tego powodu operatorzy poszukują nowych usług i starają się dopasować ofertę do specyficznych potrzeb określonych grup odbiorców. Różnorodne aplikacje telewizyjne są teraz strategicznym kierunkiem zainteresowania operatorów telekomunikacyjnych, którzy w obliczu malejących przychodów z tradycyjnej telefonii muszą szybko rozwijać inne usługi, zapewniające oprócz seansów multimedialnych dostęp do szybkiego Internetu oraz aplikacji głosowych klasy VoIP.

Usunięcie ostatniej bariery szybkiego dostępu abonenckiego ostatniej mili (do 1500 m) jest warunkiem koniecznym w popularyzacji zaawansowanych usług interaktywnych, odbieranych bezpośrednio w pomieszczeniach użytkowników. Dzisiaj nie ma już praktycznie żadnych ograniczeń przepływności w węzłach dostępowych multiplekserów DSLAM (DSL Access Multiplexer), ani w szkielecie sieci magistralowej opartej na światłowodach (DWDM), ani w technologiach wytwarzania i emisji obrazów ruchomych. I chociaż sieci światłowodowe dostępu szerokopasmowego w otoczeniu użytkownika rozwijają się równie szybko, nie ma jeszcze ekonomicznego uzasadnienia natychmiastowej wymiany istniejącego okablowania miedzianego na włókno światłowodowe. Miedź może nadal spełniać swoje zadania transportowe.

Technologia DSL odegrała decydującą rolę w szerokopasmowej rewolucji sieci abonenckich, udostępniając przesyłanie danych, głosu i wideo za pośrednictwem zwykłych miedzianych kabli telefonicznych. Pierwszą z nich była opracowana w USA pod koniec lat 80. HDSL (High bit rate DSL), szybko rozszerzona do popularnych wariantów ADSL (Asymmetric DSL), SDSL (Symmetrical DSL), SHDSL (Single-Pair High bit rate DSL), a obecnie jako VDSL (Very High bit rate DSL) i VDSL2.

Szersze pasmo potrzebne

Od ADSL2 do VDSL2

Symetryczne technologie SHDSL/ESHDSL dla firm

Sukces Internetu nie byłby możliwy bez technologii ADSL, która radykalnie podniosła szybkość transmisji w torach miedzianych i od lat zapewnia asymetryczną przepływność łączy abonenckich na poziomie 6-8 Mb/s, z kanałem zwrotnym 640 kb/s. Chociaż ADSL jest powszechnym sposobem uzyskiwania szerokopasmowego dostępu do Internetu, nie wyczerpano wszystkich technicznych możliwości oferowanych przez ten dostęp cyfrowy. ADSL pierwotnie przeznaczona do tworzenia łączy dosyłowych, niepodzielnie panuje dzisiaj w sektorze użytkowników indywidualnych i małych firm, gdyż dobrze wpisuje się w potrzeby rynkowe i oferuje szybki dostęp do danych.

Praktycznie uzyskiwane w ADSL szybkości sięgają 6 Mb/s w transmisjach dosyłowych (downstream) oraz 768 kb/s lub 1 Mb/s podczas transportu w stronę sieci (upstream). Ponieważ zakres częstotliwości wykorzystywany przez ADSL jest inny niż spektrum zajmowane przez POTS (Plain Old Telephone Service) czy aplikacje ISDN, świadczenie dwóch usług jednocześnie za pomocą jednej pary przewodów i rozdzielanie ich za pomocą układu sprzęgającego (splitter) nie stanowi dzisiaj żadnego problemu. Szybko wprowadzony rozszerzony standard ADSL podniósł przepływność kanału dosyłowego do 12 Mb/s, jednocześnie umożliwiając prowadzenie w niewykorzystywanych zakresach częstotliwości rozmów telefonicznych (0,3-25 kHz dla POTS lub 1-120 kHz dla ISDN).

Wolumen danych przesyłanych przez użytkowników zarówno z sektora indywidualnego, jak i biznesowego rośnie z każdym rokiem, co wiąże się z coraz większą ofertą usług multimedialnych. Aplikacje pozwalające na transmisję danych, głosu i obrazu oraz obsługę zaawansowanych aplikacji internetowych wymagają jednak od łączy znacząco wyższych przepustowości. Nadal są one realizowane przez sieci miedziane, a sugerowany od pewnego czasu przez prognostyków zmierzch miedzianej technologii DSL - spowodowany popularyzacją alternatywnych technologii bezprzewodowych typu UMTS/HSDPA (14,4 Mb/s) czy WiMAX (70 Mb/s) - wcale jeszcze nie nadszedł.

Dla firm symetrycznie przez SHDSL

Od ADSL2 do VDSL2

Wersje technologii ADSL2+

Indywidualny użytkownik Internetu zwykle pobiera z sieci o wiele więcej danych niż sam do niej wysyła, podczas gdy firmy czy instytucje generują prawie symetryczny ruch w sieci dostępowej. Od czasu gdy szerszym pasmem zainteresowały się przedsiębiorstwa, ruch ten istotnie zwiększył się, a producenci zaczęli udostępniać kolejne, coraz szybsze wersje dostępu symetrycznego, sygnowane jako SHDSL (G.SHDSL) o maksymalnej szybkości do 2,3 Mb/s oraz ESHDSL (Extended Single Pair HDSL) o przepływności przekraczającej 5 Mb/s. Symetryczne łącza dla biznesu rzeczywiście zaczynają korzystać teraz z różnych rozwiązań technologicznych, które podnoszą szybkość serwowanych aplikacji.

Tradycyjna wersja SDSL wymaga częstotliwości z zakresu od 144 kb/s do 2,3 Mb/s udostępnianego w medium miedzianym. W odróżnieniu od ADSL, symetryczne technologie SDSL nie pozwalają na stosowanie rozgałęźników (splitters), co oznacza, że praktycznie można korzystać tylko z jednej usługi telekomunikacyjnej. Jednakże już następna wersja SHDSL (G.SHDSL) wykorzystująca pojedynczą parę miedzianych przewodów pozwala na integrowanie głosu i danych oraz swobodne skalowanie przepływności. Za pośrednictwem dwóch par przewodów ta technologia pozwoliła na podwojenie przepływności do 4,6 Mb/s oraz odpowiednie zwiększenie zasięgu korzystania z tych aplikacji. Mimo takiego postępu nie są to rozwiązania odpowiednie do wdrażania aplikacji multimedialnych w firmie i spełniają jedynie usługi transportowe.

Asymetrycznie w stronę ADSL2

Drugą generację rozwiązań szerokopasmowych otwiera seria standardów ADSL2 opisująca bardziej symetryczne linie abonenckie o podwyższonej przepływności. Zaaprobowane przez ITU standardy ADSL2 (G.992.3 oraz G.992.4) pozwoliły transferować dane w stronę abonenta z szybkością 12 Mb/s, podnieść ruch w stronę sieci do 3 Mb/s i wydłużyć zasięg o 200 m, a więc szybciej i dalej niż zwykłym ADSL. W nowym rozwiązaniu wprowadzono wiele innowacji, takich jak: diagnozowanie pracy połączenia, dynamiczne sterowanie przepływnością transmisji czy wdrożenie energooszczędnego trybu pracy standby. Z kolei wsteczna zgodność z dotychczasowymi projektami ADSL zajmującymi takie samo pasmo radiowe (o szerokości 1,1 MHz) pozwala dostawcom usług sieciowych łatwo przechodzić z ADSL na usługi rozszerzone w technologii ADSL2 potrzebujące większych szybkości. Wzrost zasięgu i przepływności w tej technologii uzyskuje się przez wdrożenie innych schematów kodowania oraz bardziej skutecznych algorytmów przetwarzających sygnały.

Chociaż maksymalna przepustowość dosyłowa wersji ADSL2 (12 Mb/s) jest niewiele wyższa od wersji standardowej, to zoptymalizowane procesy obróbki i kodowania sygnału pozwalają utrzymać ją na większym dystansie, głównie w wyniku działania w czasie rzeczywistym funkcji diagnostycznych, które informują system o poziomie szumów i odstępie sygnału do szumu SNR (Signal to Noise Ratio) w linii. Wprowadzone w tej technologii opcje energooszczędnych trybów pracy i zarządzanie tymi trybami zmniejsza pobór mocy przez urządzenia ADSL, gwarantując jednocześnie stałą gotowość łącza do transmisji. Ważną cechą technologii ADSL2 jest jednak dynamiczne dopasowywanie się przepływności łącza do zmiennych w czasie parametrów linii, łącznie z uwzględnieniem istniejących przesłuchów i zakłóceń.

Standard ADSL2 ma wbudowaną funkcję multipleksowania zwrotnego IMA (Inverse Multiplexing over ATM), która wiąże logicznie kilka par przewodów w ramach jednego połączenia ADSL. Integracja ta powoduje, że połączenia oparte na okablowaniu miedzianym mogą oferować przepływności nawet porównywalne z włóknami światłowodowymi. Nowinką standardu jest jednak dodatkowy tryb pracy all digital (wszystko cyfrowo), pozwalający transmitować dane w ramach pasma przeznaczonego dla usługi telefonicznej POTS, co powiększa przepływność w kierunku centrali o dodatkowe 256 kb/s.

Dwa razy szybciej w ADSL2+

Od ADSL2 do VDSL2

Podział pasma w technologii ADSL/ADSL2+

Zaaprobowany pod koniec 2003 r. kolejny standard ADSL2+ (G.992.5) zwiększa przepływność dosyłową w przewodach miedzianych do 25 Mb/s. Inaczej niż we wcześniejszych rozwiązaniach ADSL, w ADSL2+ wykorzystano dwukrotnie wyższą częstotliwość do transmitowania danych (z dotychczasowych 1,104 MHz do 2,208 MHz), co pozwoliło podwoić przepływność w kierunku do abonenta w zasięgu do 1500 m. Przy takiej przepustowości łącza w dół można już transmitować przez sieci miedziane kilka kanałów telewizyjnych jednocześnie, a więc serwowanie usług multimedialnych staje się faktem.

Podwojenie przepustowości na małych i średnich dystansach osiągnięto między innymi dzięki zastosowaniu dyskretnej modulacji wieloczęstotliwościowej DMT (Discrete Multitone Technology) i podziale pasma na 512 podkanałów (w ADSL i ADSL2 wykorzystuje się 256 podnośnych). Do zastosowań profesjonalnych opracowano dodatkowo specjalne wersje ADSL2 i ADSL2+ z innym podziałem pasm dystrybucyjnych i zwrotnych, pozwalające przesyłać dane "w górę" z prędkością do 3 Mb/s - kosztem zmniejszenia transmisji dosyłowych - jako że wykorzystywane zakresy częstotliwości częściowo się nakładają. Dodatkowy aneks do standardu ADSL2+ podnosi również zasięg działania tej sieci do 5 km.

Cechą charakterystyczną technologii ADSL jest podobieństwo wariantów rozwiązań technicznych ADSL (ADSL1), ADSL2 oraz ADSL2+, co pozwala na integrowanie linii szerokopasmowych o różnej przepływności w jednym koncentratorze DSLAM. Z kolei pełna zgodność wsteczna technologii ADSL2+ z innymi rozwiązaniami ADSL zapewnia bezkolizyjne miksowanie u operatora linii o różnej przepustowości podstawowej.


TOP 200