DSL (digitaalne abonendiliin) — määratlus, tööpõhimõte ja tüübid

DSL (digitaalne abonendiliin) — selge määratlus, tööpõhimõte ja tüübid (ADSL, SDSL jt). Õpi DSL-tehnoloogiad, kiirused, seadmed ja võrgu toimimine.

DSL (Digital Subscriber Loop või Digital Subscriber Line) on tehnoloogia digitaalsete andmete edastamiseks olemasoleva vasepaariga telefoniliini kaudu. Telefoniliinid kannavad kõnesignaale ainult piiratud sagedusvahemikus (umbes 20 Hz kuni 20 000 Hz), mistõttu vaba sagedusvahemik jääb muude andmete edastamiseks. Selle vaba osa abil multipleksitakse ja modulatsioonitakse andmeid, et need saaksid sama liini kaudu kõne- ja andmeside kõrval liikuda. Liini lõppu ja tarbija poole paigaldatakse seadmed, mis eraldavad need kanalid: tarbijapoolses otsas DSL-modem ning mõlemas otsas kasutatakse Splitter’it (või DSL-filtrit), mis eraldab andmete ja telefoni signaalid.

Tööpõhimõte

DSL kasutab sagedusjaotust ja multiplekseerimist, et jagada ühe vasepaari kogu sagedusriba erinevateks kanaliteks. Kõne kasutab madalamaid sagedusi, andmeside kõrgemaid. Tarbija ruumis eraldab splitter või filtrid madalsagedusliku (POTS) kanali telefonile ja ülejäänud sagedused andmeside jaoks. Teenusepakkuja keskuses edastab DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) mitme tarbija DSL-ühendused üheks sujuvaks vooluks teenusepakkuja võrgus ja suunab need edasi interneti magistraali poole.

DSL on füüsiline kiht OSI mudelis — ehk kõige madalam kiht —, mille peale pannakse erinevad andmesideprotokollid. Sagedasemad alamkihti kasutatavad protokollid on ATM või Ethernet, mis töötavad kui andmesidekiht (2. kiht), ning üleval sellele paiknev IP kui võrgukiht (3. kiht). Samas on DSL lihtsalt liinitehnoloogia; erinevad operaatorid ja seadmed võivad kasutada erinevaid protokolle ning teenuse kvaliteeti kindlustavaid lisatehnikaid.

Peamised komponendid

• DSL-modem — tarbijapoolses ruumis muundab telefoniliini signaalid koduseks Ethernet- või WLAN-liideseks.
• Splitter / DSL-filter — eraldab telefoni- ja andmeside kanalid, et vältida häireid ja kõnekatkestusi.
• DSLAM — teenusepakkuja keskjaamas koondab mitme abonendi liinid ja ühendab need teenusepakkuja võrgule.
• Vasepaar / copper loop — füüsiline liin, mille omadused (pikkus, takistus, kõrvutus) määravad suuresti tegeliku kiiruse ja signaali kvaliteedi.

Tüübid ja tehnoloogiad

DSL-i mitmekesine perekond sisaldab mitut alamliiki, mis erinevad kiiruse, sümmeetria ja kasutatud modulatsiooniskeemide poolest. Olulisimad:

• ADSL (Asymmetric DSL) — tavapärasel tarbijateenusel allalaadimiskiirus on suurem kui üleslaadimisel; väga levinud kodukasutajate juures.
• ADSL2 / ADSL2+ — arendused ADSL-ist, pakuvad paremat jõudlust ja suuremat allalaadimiskiirust (ADSL2+ kuni ~24 Mbit/s tingimusel, et liin ja kaugus sobivad).
• VDSL / VDSL2 — palju kõrgemad kiirused (VDSL2 võib lokaalsetes tingimustes pakkuda sadades megabittides), kuid sõltuvus liini pikkusest on tugev: lühikese vahemaa korral kiirused märkimisväärselt suuremad.
• SDSL (Symmetric DSL) — sümmeetriline kanal, allalaadimise ja üleslaadimise kiirused võrdsed; sobib ärikasutuseks ja teenuste jaoks, kus vajalik on suur üleslaadimismaht.
• HDSL, SHDSL / G.SHDSL — ärikliendid ja spetsiaalsed ühendused, pakuvad sümmeetrilist ja stabiilset kanali jõudlust pikematest distantsidest.
• RADSL, IDSL jt variandid — vanemad või spetsiifilised versioonid eri ärivajadusteks.
• G.fast — uuem tehnoloogia, mis kasutab väga lühikesi vasepaare või kortermajade korterisiseseid jooksuotsi, et pakkuda gigabittikiiruseid; tehniline lähisugulus DSL-i perekonnaga.

Modulatsioon ja täiendtehnoloogiad

Paljud tänapäevased DSL-standardid kasutavad DMT (Discrete Multi-Tone) modulatsiooni, mis jagab kättesaadava sagedusriba paljudeks kandjaks; iga kandja saab eraldi bitikiiruse vastavalt signaali/kõnehäire suhte (SNR) alusel. Lisatehnikad nagu vectoring vähendavad kõrvutust (crosstalk) ja tõstavad reaalseid kiirusi, samal ajal kui liinide bonding võimaldab ka mitme vasepaari ühendamist suuremate läbilaskevõimsuste saamiseks.

Kiirused ja piirangud

Tarbijatele pakutavad DSL-teenused võivad varieeruda: tavapärased allalaadimiskiirused jäävad harilikult vahemikku 256 kbit/s kuni umbes 24 000 kbit/s (ADSL2+ puhul) või oluliselt kõrgemad VDSL(2) ja G.fast puhul. Reaalsed kiirused sõltuvad mitmest tegurist:

• liini pikkus (loop length) — kaugemal asuv abonent saab madalama kiiruse;
• vasepaari kvaliteet ja vanus — halvem juhe suurendab nõrkusi ja kadusid;
• signaali summutus (attenuation) ja müra (noise) — need piiravad maksimaalset võimalikku modulatsiooni;
• kollektiivne mõjur — kõrvutus teiste liinidega (crosstalk) piirkonnas;
• pakutud teenuseklass ja operaatori konfigureerimine.

Asümmeetriliste (ADSL) ühenduste puhul on reeglina üleslaadimiskiirus madalam kui allalaadimiskiirus; sümmeetrilised teenused (SDSL, SHDSL) annavad võrdsed üles- ja allalaadimiskiirused.

Kasutusvaldkonnad ja paigaldus

DSL oli ja on laialt kasutusel kodu- ja väikeettevõtete internetiühenduseks, kuna see kasutab juba olemasolevat telefonivõrku ja ei nõua uut trassitööd. Paigaldus nõuab tihti seadistamist järgmiselt:

• DSL-modemi paigaldamine ja konfigureerimine;
• iga analoogtelefoni või faksi taha filtre paigaldamine (kui ei kasutata keskset splitterit), et vältida häireid;
• ühendus testitakse DSLAM-iga operatiivse töö tagamiseks ning vajadusel optimeeritakse teenuseparameetreid;
• probleemidena võivad ette tulla liini müratase, katkestused, nõrk signaal või aeglustumine tipptundidel.

Eelised ja piirangud

Eelised: olemasoleva infrastruktuuri kasutamine, suhteliselt lihtne ja soodne paigaldus, piisav kiirus tavalisele veebilehitsemisele, voogedastusele ja kodukasutusele (sõltuvalt DSL-variandist).

Piirangud: tugevalt sõltuv liini pikkusest ja kvaliteedist, konkurentsi kiiremate alternatiividega (nt fiiberoptika), piiratud maksimaalsed kiirused ja võimalikud häired/vähenenud kvaliteet halva vase kvaliteedi korral.

Tulevik

Kõrge jõudlusega vajadused (näiteks suuremahuline pilvesalvestus, 4K/8K voogedastus, madal viide mängude jaoks) on viinud paljude operaatorite poole üleminekuni fiiberoptilisele infrastruktuurile. Samas on DSL ja selle uuemad variandid (nt VDSL2 koos vectoringu ja G.fastiga) jätkuvalt olulised lahendused piirkondades, kus fiiber tihti pole majanduslikult otstarbekas või kui fiiber ei ulatu otse tarbijani. DSL-tehnoloogia areneb edasi, et pakkuda paremat jõudlust olemasoleva vaskvõrgu raames kuni täieliku üleviimiseni fiibrile.

Küsimused ja vastused

K: Mis on DSL?

K: Milliseid sagedusi kasutatakse andmete edastamiseks?

K: Milline seade eraldab telefoni osa andmeside osast?

K: Millist protokolli kasutatakse selles mudelis 2. kihil?

K: Kuidas DSL-modem teisendab signaale?

K: Kui kiire on enamik DSL-teenuseid?

K: Kas ADSL-ühenduse puhul on üleslaadimise kiirus tavaliselt madalam kui allalaadimise kiirus?

Otsing