Vietinis tinklas (LAN) yra esminė šiuolaikinio ryšio dalis, leidžianti keliems įrenginiams bendrauti vienas su kitu trumpais atstumais. Dažnai naudojamas pakaitomis su terminu „Ethernet“, LAN kabelis yra svarbus elementas, užtikrinantis stabilų ir greitą duomenų perdavimą. Šie kabeliai, paprastai atpažįstami kaip telefono laidai su jungtimis galuose, susideda iš keturių susuktų laidų porų. Kiekvienos poros paskirtis - neutralizuoti elektromagnetinius trikdžius (EMI) ir išorinius trukdžius, taip užtikrinant duomenų vientisumą. Kabelio gale esanti 8P8C modulinė jungtis, dažniau žinoma kaip RJ45, skirta trumpo nuotolio jungtims.
LAN kabeliai yra gyvybiškai svarbūs stabiliai interneto prieigai, kuri šiais laikais yra būtina viskam - nuo informacijos paieškos iki failų bendrinimo ir pramogų. Laidinis didelės spartos ryšys, kurį suteikia LAN kabeliai, yra nepakeičiamas efektyviam failų ir informacijos perdavimui.
DSL technologijos: telefono linijų transformacija
DSL (Digital Subscriber Line) yra technologijų šeima, leidžianti žymiai padidinti įprastų telefono linijų pralaidumą. Tai pasiekiama pasitelkiant efektyvius linijų kodavimo metodus ir adaptuotus linijos korekcijos algoritmus, paremtus pažangiais mikroelektronikos ir skaitmeninio signalo apdirbimo pasiekimais. Simbolis „x“ technologijos pavadinime (pvz., xDSL) žymi konkrečią technologiją, o DSL reiškia skaitmeninę abonentinę liniją. xDSL technologijos suteikia galimybę perduoti duomenis gerokai didesniu greičiu nei tradiciniai analoginiai ar skaitmeniniai modemai. Be spartaus duomenų perdavimo, jos palaiko ir balso signalus, suteikiant pirmenybę tiek vartotojams, tiek paslaugų teikėjams. Daugelis xDSL technologijų leidžia vienoje varinėje telefono linijoje perduoti tiek spartų duomenų srautą, tiek balso signalus.
Šių technologijų poreikis išaugo sparčiai didėjant interneto tinklui. DSL dėka vartotojai gali realiu laiku mėgautis interaktyvia daugialype terpe (multimedia), aukštos kokybės vaizdo sistemomis, kolektyvinio darbo įrankiais (collaborative computing), vaizdo konferencijomis, taip pat nuotoliniu būdu prisijungti prie darbo vietos vietinio tinklo (LAN). Pavyzdžiui, reklamos agentūra gali naudoti xDSL technologiją greitam grafinių failų perdavimui ir keitimuisi, leidžiantį klientui greitai patvirtinti reklamą ir ją išsiųsti spausdinimui vos per kelias sekundes.
Kad pajungtumėte DSL, reikalingas priėjimas prie telefono tinklo. DSL modemai jungiami prie telefono linijos kontaktų - vienas prie abonento, kitas - prie telefono stoties. Skirtingai nuo ankstesnių technologijų, xDSL nereikalauja rankinio įrenginio pajungimo. Modemas automatiškai analizuoja liniją ir per kelias sekundes sukuria sujungimą, kompensuodamas linijos pokyčius, tokius kaip temperatūros svyravimai. Modemai naudoja skaitmeninio signalo apdirbimo (DSP) algoritmus, kurie modeliuoja iškraipymus ir atlieka automatinę korekciją.
xDSL technologija leidžia naudoti žymiai didesnę dažnių juostą nei tradicinės telefoninės stotys, taip padidinant informacijos perdavimo greitį. Skaitmeninių abonentinių linijų technologija skirta perduoti plačios dažnių juostos informaciją abonentams per įprastas varines telefono linijas. Kai vartotojas yra arti telefono tinklo automatinės telefono stoties (ATS), teikiančios DSL paslaugas, tinklo operatorius gali perduoti iki 8,448 Mb/s spartos duomenis, siūlydamas vaizdo, garso ir kitas plačiajuosčio ryšio paslaugas.
Populiariausios DSL technologijos
Nuo 1998 m. pradėtos taikyti DSL technologijos sparčiai vystėsi. Tradicinės telefono paslaugos perduodamos iš ATS per vytos kabelio poros varinę abonentinę liniją, sudarant balso arba duomenų perdavimo kanalus. Balsas perduodamas dažniausiai 0,3-3,4 kHz dažnių juosta, o duomenims perduoti naudojami modemai, užtikrinantys iki 56 kb/s spartą. Pagrindiniai xDSL tipai apima ADSL, HDSL, RADSL, SDSL ir VDSL, visi jie teikia spartų skaitmeninį prieigą prie telefono linijų.
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) - Asimetrinė skaitmeninė abonentinė linija: Labai populiari tarp individualių ir verslo vartotojų. Ji vadinama asimetrine, nes didesnioji dvikryptės dažnių juostos dalis skirta duomenų perdavimui iš tinklo vartotojo link (žemyn), o tik nedidelė dalis - nuo vartotojo į tinklą (aukštyn). ADSL leidžia perduoti duomenis vartotojui iki 8,192 Mbit/s greičiu, o nuo vartotojo - iki 768 Kbit/s greičiu. Ši technologija transformuoja paprastą telefono liniją į greitaeigę skaitmeninę liniją, leidžiančią spartų interneto priėjimą. Veikiant ADSL, telefono linijos dažnių juosta dalijama į dvi dalis: žemesnioji (iki 4 kHz) naudojama balsui, o aukštesnioji - duomenims. Tai leidžia tuo pačiu metu naudoti liniją ir telefoniniams pokalbiams, ir duomenų perdavimui. ADSL yra ekonomiškai efektivi individualiems vartotojams ir mažam verslui, veikianti „visada įjungta“ (always on) režimu, nereikalaujanti numerio rinkimo.
ADSL turi dvi pagrindines panaudojimo sritis: interaktyvus vaizdo turinys (filmai pagal užklausimą, vaizdo žaidimai) ir spartus duomenų perdavimas (interneto prieiga, nuotolinis prisijungimas prie LAN). Lyginant su kabeliniais modemais, ADSL paprastai užtikrina greitesnį duomenų perdavimą nuo vartotojo, kadangi kabeliniai modemai dalijasi bendru greičiu tarp visų vartotojų, prijungtų prie tos pačios linijos. Šiuolaikiniai analoginiai modemai pasiekia iki 56 Kbit/s greitį, ISDN - iki 128 Kbit/s, o ADSL modemai - nuo 768 Kbit/s iki 8,192 Mbit/s. ADSL modemai siunčia signalą daug didesnėje dažnių juostoje nei balso signalas, o telefono stotyje vyksta signalo paskirstymas: balso skambučiai perduodami per bendrą telefoninį tinklą, o duomenys - į interneto tinklą.
- ADSL Lite (G.Lite): Versija su šiek tiek mažesniu duomenų perdavimo greičiu, skirta papildyti ANSI T1.413 standartą. Ji teikia duomenų perdavimą link vartotojo daugiau kaip 1,5 Mbit/s ir nuo vartotojo iki 384 Kbit/s greičiu.
HDSL (High Bit Digital Subscriber Line) - Didelės spartos skaitmeninė abonentinė linija: Tai xDSL variantas su didesniu perdavimo greičiu, užtikrinantis 1,5 Mbit/s (JAV T1 standartas) arba 2 Mbit/s (Europos E1 standartas) informacijos srautus abiem kryptimis, naudojant dvi arba tris susuktas laidų poras, atstumais iki 10 km. HDSL plačiai naudojamas kaip pagrindinės sujungimo linijos vietiniuose telefono tinkluose arba kaip išskirtinės sujungimo linijos T1/E1 organizacijose, kur didelis abonentų skaičius.
SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) - Simetrinė didelės spartos abonentinė linija: HDSL variantas, naudojantis tik vieną kabelio porą. SDSL suteikia vienodą duomenų perdavimą tiek link vartotojo, tiek nuo vartotojo. Yra dvi modifikacijos: MSDL (greitaeigė SDSL) ir HDSL2, turinti duomenų perdavimo adaptacijos mechanizmą fizinei linijai. Plačiai naudojama ISDN tinkle pirminės spartos prieigai.
RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line) - Skaitmeninė abonentinė linija su adaptuotu sujungimo greičiu: Ši technologija leidžia prisitaikyti prie nuolat kintančių abonentinės linijos charakteristikų. RADSL suteikia paslaugų teikėjams lankstumą vartotojams. Duomenų perdavimo greitis priklauso nuo abonentinės linijos ilgio ir naudojamo kabelio tipo. Modemas automatiškai nustato didžiausią galimą duomenų perdavimo greitį, atsižvelgiant į linijos parametrus, ir esant poreikiui gali jį sumažinti. Tai apima prisitaikymą prie besikeičiančių elektrinių abonentinių linijų charakteristikų, netgi temperatūros svyravimų.
VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line) - Super greitaeigė skaitmeninė abonentinė linija: Viena pažangiausių xDSL technologijų, teikianti duomenų perdavimą iki vartotojo iki 52 Mbit/s greičiu. Ji gali veikti tiek asimetriniame, tiek simetriniame režimuose. Lyginant su ADSL, VDSL pasižymi žymiai didesniu duomenų perdavimo greičiu: nuo 13 iki 52 Mbit/s link vartotojo ir nuo 1,5 Mbit/s nuo vartotojo veikiant asimetriniam režime. Simetriniame režime maksimalus linijos pralaidumas apytiksliai yra 26 Mbit/s kiekvienai krypčiai. VDSL laikoma ateities technologija, kuri bus plačiai naudojama kartu su FTTC (Fiber To The Curb) plėtra, kai optinis kabelis bus nutiestas iki kiekvieno abonento. Greičio didinimui naudojant VDSL technologiją, metalinių laidų ilgis mažėja.
ADSL ir jo privalumai
ADSL technologijos sėkmę lėmė galimybė perduoti skaitmeninius duomenis įprastinėmis telefono linijomis, tuo pačiu metu išsaugant esamas analoginės telefonijos paslaugas. Vartotojams tai suteikia keletą privalumų: visada galimas interneto ryšys, o telefono linija lieka laisva įeinantiems ir išeinantiems skambučiams, netgi kai modemas prijungtas prie interneto. ADSL įrangą galima įdiegti esamuose analoginiuose telefono tinkluose nepriklausomai nuo naudojamų komutatorių tipo.
Be skaitmeninių duomenų perdavimo, ADSL technologijos dėka galima siūlyti ir daugiakanales telefono linijas, integruotas su įvairiomis paslaugomis (pvz., virtualusis privatusis tinklas), orientuotomis į specifines rinkas. Technologija, leidžianti perduoti ir garsą, ir duomenis ADSL tinkluose, buvo pavadinta VoDSL (Voice over DSL).
VoDSL technologija gali sudominti įvairius vartotojus:
- Mažos ir vidutinio dydžio įmonės: Joms dažnai pakanka 500 kb/s duomenų perdavimo greičio, o garso signalams jos paprastai naudoja 4-12 telefono linijų. Naudojant ADSL garso kodavimo technologiją, piko metu šios linijos išnaudoja tik 128-256 kb/s juostą.
- Rezidentiniai vartotojai: Atskiri piliečiai arba firmų darbuotojai, paprastai naudojantys 2-4 telefono linijas. Vidutiniškai tokiam vartotojui pakanka 2 linijų darbo vietoje su asmeniniu kompiuteriu.
Ryšių paslaugų teikėjai (operatoriai) taip pat skirstomi į grupes. Tradicinės vietinės telefonijos kompanijos (ILEC) ir naujesni operatoriai (CLEC) naudoja skirtingas VoDSL tinklo architektūras ir prioritetus. Nepaisant to, kiekvienas operatorius gali pelningai įdiegti VoDSL technologiją, siūlydamas vartotojams bendrą telefono pokalbių ir duomenų perdavimo sąskaitą, ISDN tinklams prilygstančią garso kokybę, automatiškai aktyvuojamas ar nutraukiamas paslaugas. Visa tai įmanoma, kai vartotojas naudoja integruotą priėjimo įrenginį (IAD).
IAD užtikrina duomenų perdavimo sąsają (pvz., Ethernet) bei garso perdavimo sąsajas (pvz., RJ11 lizdus standartinei POTS įrangai). IAD veikia kaip tinklo demarkacijos taškas, jungdamasis prie ADSL tinklo ir teikdamas užsakomąsias paslaugas. Jis taip pat apdoroja signalų mainų protokolą telefono skambučiams, perduodamiems AAL-2/ATM duomenų srautuose. Garso srautai kartu su valdymo signalais sutankinami.
CLEC operatorius savo centiniame biure įrengia DSL priėjimo multiplekserius (DSLAM), prie kurių jungiasi varinės kilpos iš užsakovų pusės. Visas duomenų srautas perduodamas į ILEC centrinį biurą. Garso ir duomenų virtualieji kanalai atskiriami duomenų komutatorių pagalba (pvz., ATM komutatoriais). Gautus duomenis paprastai apdoroja BRAS serveris (plačiajuostis nuotolinio priėjimo serveris).
Garso sąsaja apdoroja AAL2/ATM duomenų srautus, atlieka signalų kodavimą/dekodavimą ir palaiko signalų mainus tarp vartotojo patalpų ir telefono linijų centrinio biuro. Jos pagrindinė paskirtis - užtikrinti suderinamumą tarp esamų telefono linijų ir VoDSL tinklų. Sąsaja ištraukia garso signalus iš AAL2/ATM srautų ir juos skaitmeniškai apdoroja. Taip pat ji užtikrina signalų mainus su IAD įrenginiu, informuodama apie ateinančius telefono skambučius. Europos šalyse dažniausiai naudojamas V5.2 protokolas, Amerikoje - GR-303 protokolas. Tai leidžia sutankinti garso signalų srautus pagal poreikį, sumažinant reikalingų vietinio duomenų apsikeitimo sąsajų skaičių. Verslo vartotojų atveju tipinis sutankinimo santykis yra 4:1.
Auganti antrosios (ir kitų) linijos paklausa, poreikis vienu metu palaikyti ryšį su internetu ir naudotis telefono linija, taip pat didėjantis vienu metu veikiančių komunikacijų poreikis šiuolaikiniuose pastatuose, ADSL technologiją daro ypač patrauklią dėl mažesnių sąnaudų. VoDSL galima laikyti paruoštu naudojimui sprendimu. Operatoriai gali greitai aktyvuoti didesnio duomenų perdavimo kanalo paslaugą, įdiegdami atitinkamą programinę įrangą.
Pagrindinis VoDSL technologijos trūkumas yra specialūs filtrai (splitter) kiekviename linijos gale, skiriantys analoginius ir skaitmeninius signalus. Šie filtrai, ypač centrinėje stotyje, yra brangūs. Be to, dėl filtrų kiekvienam vartotojui reikalingos dvi varinių laidų poros, prijungtos prie DSLAM.
Vartotojams, norintiems siauresnės pralaidumo juostos garso ir duomenų perdavimo paslaugų, siūloma pigesnė technologija - pilnai skaitmeninės kilpos (FDL - Full Digital Loop) atveju visi garso signalai perduodami DSL kanalu. Tai reikalauja pakeisti kliento patalpose esamą įrangą (CPE). CPE gali užtikrinti ir duomenų perdavimo paslaugas DSL tinkluose. Rezidentiniams vartotojams CPE gali turėti Ethernet ir dvi analogines telefono sąsajas. Kai garso ir duomenų perdavimui naudojama tik DSL grandinė, garso sąsaja gali būti aukšto integravimo lygio. Rezidentiniams vartotojams gali būti siūlomos ne tik Ethernet, bet ir kitų tinklų (pvz., belaidžio ryšio 802.11 b standarto) sąsajos. Antras pakeitimas - DSL tinklas gali aprūpinti CPE įrangą energija avarijos metu, tiekiama iš DSLAM.
ADSL technologijos dėka vartotojai gali mėgautis spartesniu interneto ryšiu ir tuo pačiu metu naudotis įprastais telefono skambučiais, efektyviai išnaudodami esamą telefono infrastruktūrą.