15
ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 46 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) 5.1. УВОД Развој телекомуникација у XX веку одвијао се тако што је за сваки сервис грађена посеб- на инфраструктура. Тако је настала (јавна) мрежа за телефонски сервис, телеграфски сер - вис и сервис за пренос података. Веза између телефонских претплатника и «њихових цен- трала» највећим делом је ишла преко бакарних парица. Тако је до краја 2001. године у све- ту било инсталирано око милијарду телефонских линија (бакарних водова-парица). Узима- јући у обзир огромна улагања у такву локалну инфраструктуру и нарасле потребе корис- ника за новим сервисима (видео на захтев, видео конференције, рад од куће, телемедици- на, учење на даљину, интерактивне мрежне игре, радио и ТВ, мрежна куповина) било је логично очекивати развој телекомуникационих услуга у правцу коришћења постојеће ин- фраструктуре. Први корак је била ISDN технологија, али се средином последње декаде XX века, са експанзијом Интернета, јавила потреба за нечим што би омогућило велике прото- ке података од и ка крајњем кориснику услуге. Томе захтеву је одговорила нова xDSL тех- нологија (изворно Digital Subscriber Loop - дигитална претплатничка петља, данас позната под називом Digital Subscriber Line дигитална претплатничка линија). Она омогућава да се по постојећој инфраструктури (бакарним парицама) пружи крајњем кориснику како при- ступ фиксној телефонској мрежи и услугама које она пружа, тако и приступ Интернету са великим брзинама протока. 5.2. ВРСТЕ DSL-а У технологији DSL-а постоји неколико подврста. Прва варијанта DSL-а развијена је за потребе ISDN-а и имала је брзину 160 kbit/s. За потребе повезивања кућних централа брзи- ном од 2 Мbit/s на већим удаљеностима развијен је HDSL. Приступ дигиталним закупље- ним водовима који служе за стварање приватних мрежа, као и за приступ Интернету, тако- ђер се остварује неком од симетричних варијанти DSL-а као што су HDSL, SDSL и RADSL. Приватни корисници углавном користе асиметричну варијанту АDSL, а негде се већ нуди и бржи - VDSL. Повећањем брзине преноса смањује се највећа могућа удаљеност од центра- ле до претплатника. Нпр. код triple play услуге оптички вод се поставља до уређаја на малој удаљености од корисника (FTTC), па се на тој удаљености преко бакарне парице коришће- њем VDSL-а може остварити врло велика брзина. Неке од варијанти DSL-а (заједнички се обично означавају као xDSL) су: HDSL (High Data Rate Digital Subscriber Line) - типично 2 Mbit/s на две парице SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) - типично 1 Mbit/s на једној парици ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) могуће до 24 Mbit/s према кориснику једносмерно (подваријанте су нпр. ADSL2 i ADSL+) RADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line) брзина према потреби до 1 Mbit/s VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line) - до 52 Mbit/s према кориснику VDSL2 (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line 2) - побољшани VDSL G.SHDSL (G. Symmetric High-speed Digital Subscriber Line) - стандардизовани SDSL

5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 46

5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL)

5.1. УВОД

Развој телекомуникација у XX веку одвијао се тако што је за сваки сервис грађена посеб-

на инфраструктура. Тако је настала (јавна) мрежа за телефонски сервис, телеграфски сер-

вис и сервис за пренос података. Веза између телефонских претплатника и «њихових цен-

трала» највећим делом је ишла преко бакарних парица. Тако је до краја 2001. године у све-

ту било инсталирано око милијарду телефонских линија (бакарних водова-парица). Узима-

јући у обзир огромна улагања у такву локалну инфраструктуру и нарасле потребе корис-

ника за новим сервисима (видео на захтев, видео конференције, рад од куће, телемедици-

на, учење на даљину, интерактивне мрежне игре, радио и ТВ, мрежна куповина) било је

логично очекивати развој телекомуникационих услуга у правцу коришћења постојеће ин-

фраструктуре. Први корак је била ISDN технологија, али се средином последње декаде XX

века, са експанзијом Интернета, јавила потреба за нечим што би омогућило велике прото-

ке података од и ка крајњем кориснику услуге. Томе захтеву је одговорила нова xDSL тех-

нологија (изворно Digital Subscriber Loop - дигитална претплатничка петља, данас позната

под називом Digital Subscriber Line – дигитална претплатничка линија). Она омогућава да

се по постојећој инфраструктури (бакарним парицама) пружи крајњем кориснику како при-

ступ фиксној телефонској мрежи и услугама које она пружа, тако и приступ Интернету са

великим брзинама протока.

5.2. ВРСТЕ DSL-а

У технологији DSL-а постоји неколико подврста. Прва варијанта DSL-а развијена је за

потребе ISDN-а и имала је брзину 160 kbit/s. За потребе повезивања кућних централа брзи-

ном од 2 Мbit/s на већим удаљеностима развијен је HDSL. Приступ дигиталним закупље-

ним водовима који служе за стварање приватних мрежа, као и за приступ Интернету, тако-

ђер се остварује неком од симетричних варијанти DSL-а као што су HDSL, SDSL и RADSL.

Приватни корисници углавном користе асиметричну варијанту АDSL, а негде се већ нуди и

бржи - VDSL. Повећањем брзине преноса смањује се највећа могућа удаљеност од центра-

ле до претплатника. Нпр. код triple play услуге оптички вод се поставља до уређаја на малој

удаљености од корисника (FTTC), па се на тој удаљености преко бакарне парице коришће-

њем VDSL-а може остварити врло велика брзина. Неке од варијанти DSL-а (заједнички се

обично означавају као xDSL) су:

HDSL (High Data Rate Digital Subscriber Line) - типично 2 Mbit/s на две парице

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) - типично 1 Mbit/s на једној парици

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) – могуће до 24 Mbit/s према кориснику

једносмерно (подваријанте су нпр. ADSL2 i ADSL+)

RADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line) – брзина према потреби до 1 Mbit/s

VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line) - до 52 Mbit/s према кориснику

VDSL2 (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line 2) - побољшани VDSL

G.SHDSL (G. Symmetric High-speed Digital Subscriber Line) - стандардизовани SDSL

Page 2: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47

PDSL (Powerline Digital Subscriber Line) - DSL преко електричне мреже

5.3. ADSL

xDSL технологија која се данас најчешће користи јесте такозвана асиметрична дигитална

претплатничка линија (ADSL-Asymetric Digital Subscriber Line). Асиметричност, заправо

значи могућност бржег преноса података ка кориснику, него што је то пренос података од

корисника ка мрежи, па је пренос података од куће до централе другачији него пренос по-

датака од централе до куће. Већина најзанимљивијих апликација за кориснике на мрежи су

асиметричне (видео на захтев, приступ Интернету, мултимедијални приступ, куповина од

куће, итд.) где много више информација корисник "преузима" са мреже него што их њој

"шаље". Обезбеђивање широкопојасних и телефонских сервиса преко ADSL линије се за-

снива на одвојеним претплатама. Телефонским сервисима се управља на нивоу комутаци-

оног чвора као и са осталим "традиционалним" претплатницима. Широкопојасним серви-

сима се управља на нивоу широкопојасне мреже од стране пружаоца ове услуге.

5.3.1. Техничке карактеристике ADSL-а

Треба истаћи да је ADSL начин за коришћење већ постојећих аналогних локалних

линија за дигитални пренос података до и од претплатника, што значајно смањује финан-

сијска средства приликом изградње преносних мрежа с овом технологијом.

Пренос података је адаптиван, што значи да, овисно о стању локалне линије, ADSL

аутоматски компензује и проналази најбржи могући начин преноса. Распон брзина за сла-

ње података је 64 kbps до 768 kbps, док је распон за пријем података од 1.5 Mbps до 8 Mbps.

Разлог за коришћење асиметричног преноса је да већина корисника сурфује Интернетом, а

релативно мало њих има тенденцију да шаље податке, осим позива појединих страница за

шта је потребно слање мале количине података. Преузимање података састоји се од преузи-

мања великих графичких web страница. Дакле, мале количине података се шаљу, много

веће примају.

Брзина преноса и слабљење - Приступна мрежа са ADSL-ом се састоји од локалних пет-

љи и опреме која повезује комутациони чвор, односно телефонску централу с корисничком

опремом. Мрежа се типично састоји од вишежилних каблова корисничких парица до раз-

делника, одакле се парица наставља до сваког појединачног корисника. На дугачким ло-

калним петљама долази до слабљења, односно пригушења и изобличења аналогног сигна-

ла. Решења која су се раније примењивала у оквиру аналогне телефонске мреже су се са-

стојала у "пупинизацији", односно уградњи индуктивних калемова на сваких 1.800 m. Али

како калеми нису компатибилни са особинама DSL преноса који ради на знатно вишим

фреквенцијама, Пупинови калемови морају бити уклоњени пре примене DSL-а. Но, и поред

тога постоји граница домета која је у функцији пречника проводника и брзине. Домет се

смањује са смањењем пречника проводника и повећањем брзине. Примера ради проводник

дебљине 0,4 mm и брзина од 2 Мbit/s имају максимални домет (теоретски) од 4.6 киломе-

тара. У пракси због разних других сметњи и утицаја та цифра је мања. Дакле, брзина пре-

носа података зависи од удаљености централе, квалитета линије и пресека жица. Може се

условно рећи да ако је удаљеност од централе 4.500 до 5.500 m максимално могућа брзина

Page 3: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 48

преноса је 1.5 Mbps. Међутим, ако је удаљеност мања од 2.500 m максимална брзина пре-

носа је 8 Mbps.

Преслушавање - У приступној телефонској мрежи, вишеструко изоловане бакарне пари-

це су спојене заједно у кабл. Електрична енергија, која се преноси линијом у облику моду-

лисаног сигнала, зрачи електромагнетну енергију на суседне жице, односно линије које су

у истом снопу. Суседне парице у снопу које емитују или примају информације у истом оп-

сегу фреквенција могу бити узрок значајних сметњи и изобличења сигнала. То се догађа

због тога што се индукован сигнал меша са оригиналним сигналом који је намењен за пре-

нос. Резултат је другачији таласни облик сигнала од оригиналног. Постоје две категорије

преслушавања: преслушавање на ближем крају и на даљем крају. Први случај је од већег

утицаја.

5.3.2. ADSL стандарди

Актуелна су 3 стандарда за ADSL:

Непреносива фазна модулација ADSL,

Безразделнички ADSL

Дискретни Мултитонски ADSL.

Непреносива фазна модулација (Carrierless Phase Modulation - CAP) ADSL је техника

модулације слична ортогоналној амплитудној модулацији. Омогућава Echo поништавање и

преклапање одлазних и долазних сигнала.

Безразделнички (Splitterless) ADSL, који се назива још и ADSL Lite, G. Lite, PnP ADSL,

Universal ADSL, је нижи ниво код којег се преношење лакше спроводи.

Дискретни мултитонски ADSL (DMT - Discrete Multitone) изводи се по стандарду ANSI

T1.413 и користи широкопојасни модем који покрива распон од 4 kHz до 2,2 MHz. Има 256

канала од по 4 kHz, а сваком каналу за пренос података додељено је 15 bita. Осим тога, сва-

ком каналу се проверава квалитет сигнала и битови додељени у складу с тим. По потреби,

каналу може и мање битова бити додељено или ништа од свега. DMT се прилагођава за ло-

калне услове линија и покушава направити најбржи могући пренос.

- Дискретна мултитонска модулација (DMT)

Дискретна мултитонска модулација (discrete multi-tone modulation-DMT), у суштини

идентична ортогоналном фреквентном мултиплексирању (Orthogonal frequency-division

multiplexing - OFDM) и кодираном OFDM-у (СOFDM), представља фреквентно мултиплек-

сирање (FDM), које се користи као дигитални мулти-преносни модулациони метод. Велики

број пажљиво позиционираних ортогоналних субпреносника се користи за пренос подата-

ка. Подаци су подељени на неколико паралелних протока података или канала, један за сва-

ки субпреносник. Сваки субпреносник је модулисан конвенционалном модулационом ше-

мом (као што су квадратурна амплитудна модулација или дигитална модулација) на нис-

ким брзинама сигнала, одржавањем укупне брзине преноса података као код стандардне

једнопреносне модулационе шеме у истом пропусном опсегу. DMT се развио у популаран

Page 4: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 49

начин широкопојасних дигиталних комуникација, без обзира да ли се пренос врши бежи-

чно или преко бакарних жица у апликацијама као што су дигитална телевизија и аудио

емитовање, бежично умрежавање и широкопојасни приступ Интернету.

Примарна предност DMT-а јесте његова способност да се носи са тешким условима у ка-

налу (на пример, слабљење високих фреквенција у дугим бакарним жицама, ускопојасне

сметње и слабљење учесталости због вишеструкости путева) без потребе уградње филтера

за уједначавање сигнала. Уједначавање канала је поједностављено јер DMT се може посма-

трати као преносник више споро-модулисаних ускопојасних сигнала уместо једног брзо-

модулисаног широкопојасног. Ниска брзина преноса чини приступачним коришћење заш-

титног интервала између сигнала, што омогућава извођење временског ширења и елими-

нисање Интерсимболске интерференције (ISI). Овај механизам такође олакшава извођење

једнофреквентних мрежа (SFN- single frequency networks), где неколико суседних предај-

ника могу послати истовремено исти сигнал на истој фреквенцији, као и да се сигнали са

више удаљених предајника могу комбиновати конструктивно, без ометања која се обично

јављају у традиционалном једнотонском систему.

Недостаци дискретне мултитонске модулације који се у наредном периоду требају ели-

минисати су: Осетљивост на Доплеров ефекат, као и на проблеме фреквентне синхрониза-

ције, те лоша енергетска ефикасност из више разлога.

НАПОМЕНА: О дискретнох мултитонској модулацији можете више сазнати на адреси:

http://en.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_frequency-division_multiplexing

- DSL OSI Модел

ADSL је Физички протокол који обухвата пренос података и каблирање по захтеву. Већи-

на DSL технологија имплементира АТМ слој преко слоја битстрима мале брзине како би

омогућио прилагођавање великог броја различитих технологија у истој вези. DSL импле-

ментације могу да врше премошћавање или преусмеравање мрежа. У конфигурацији са

премошћавањем, група претплатника ефикасно се повезује у једну подмрежу. Најраније

имплементације користе DHCP како би пружиле детаље о мрежи као што су IP адресе

опреме претплатника, уз аутентификацију преко MAC адреса или додељивање име хоста.

Касније имплементације често користе Поинт-то-Поинт Протокол (PPP) или Асинхрони

Трансфер Мод (АТМ) (Поинт-то-Поинт Протокол преко Етхернет-PPPоЕ или Поинт-то-

Поинт Протокол преко АТМ-PPPоА), док је потврда идентитета са корисничким именом и

лозинком, а коришћење Поинт-то-Поинт Протокол (PPP) механизама за обезбеђивање

података за мрежу.

- Преглед ADSL стандарда

У следећој табели приказани су ADSL стандарди и брзине протока код појединих од њих,

као и године њиховог увођења у примену:

Page 5: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 50

5.3.3. Потребна ADSL опрема и принцип рада

Постојећа телефонска инфраструктура је у првом реду намењена за пренос говора, тако

да ова мрежа није у старту прилагођена за пренос података великом брзином. Због тога су

потребне одређене измене на постојећој телефонској мрежи. Да би се створила мрежа за

брзи пренос података базирана на DSL услугама, потребно је обезбедити неколико врста

мрежне опреме.

На страни претплатника налази се раздвајач (splitter) и DSL модем. Раздвајач је уређај

који се прикључује на оба краја телефонске линије и служи за раздвајање DSL сигнала од

сигнала класичне телефоније или ISDN-а. Преко раздвајача се прикључује обичан телефон-

ски апарат или ISDN терминални уређај и то у зависности од тога да ли је ADSL реализо-

ван преко обичне телефонске линије или преко базног BRI-ISDN-а. DSL модем/рутер се

прикључује на други излаз раздвајача и омогућује проток података са корисничког рачу-

нара на DSL линију. DSL терминални уређај (DSL Модем/DSL Рутер) који се прикључује

на рачунар и на DSL линију, односно раздвајач, служи за пренос података. DSL терминали

се производе углавном у две верзије: за прикључивање преко USB-а и прикључивање пре-

ко мрежне картице.

Page 6: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 51

У телефонској централи налази се DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)

кога чине раздвајач (splitter) и DSL модем. Улога раздвајача је да сав саобраћај који стигне

до њега преко претплатничке линије, подели на два дела:

- телефонски саобраћај - који шаље ка телефонској мрежи и

- дигиталне податке који се усмеравају преко DSL модема на Интернет.

Овде долазимо до највеће разлике између ADSL-а и кабловског приступа Интернету преко

кабловског модема:

- ADSL преко DSLAM-а обезбеђује резервисану везу сваком прикљученом кориснику и

- не постоји никаква зависност између квалитета услуге и броја корисника,

док се код кабловског приступа Интернету, додавањем корисника на грану кабла смањује

квалитет приступа Интернету сваком кориснику посебно, јер се ресурс дели.

Слика 26.-Блок шема АДСЛ опреме

ADSL дели пропусни опсег линије од локалне петље са постојећим телефонским систе-

мом, због чега не изискује промене у комутатору централе. Уместо тога, разделник комби-

нује ADSL информације с POTS комутатора са аналогним информацијама. На крају цен-

трале, ADSL шаље сигнал до Digital Subscriber Line Access Module (DSLAM), а затим на

сервер за комуникацију.

На крају, други разделник дели ADSL информације од аналогних информација. ADSL

модем, назван ATU-R уређај, декодира ADSL информације и шаље их сервисном модулу

(Service Module -SM), који га даље прослеђује на Ethernet. У обичном погледу мреже, ула-

зи у ADSL и његови излази за Ethernet повезани су са картицом за мрежни интерфејс-NIC.

- Принцип рада

Кроз бакарну парицу на мањим растојањима може се пренети много више информација

него што је садржано у говoрном сигналу. ADSL користи "вишак" овог капацитета за пре-

нос информација, без ометања телефонског разговора који може да се одвија паралелно, тј.

истовремено. Читав принцип се заснива на томе да се одговарајуће фреквенције вежу за

одређене задатке. Користе се два стандарда DMT (према ANSI) и CAP. Систем DMT дели

сигнал у канале, али не користи два врло широка канала за слање и примање података као

САР, већ податке дели на 247 канала, од којих је сваки широк 4 kHz. Сваки канал се посе-

бно прати и ако на неком квалитет сигнала опадне, комуникација се пребацује на други. То

Page 7: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 52

се непрестано дешава, да би се пронашли најбољи канали за слање и примање података.

Поред тога, на каналима на нижим фреквенцијама, од 8 kHz, одвија се двосмерна комуни-

кација. Праћење и раздвајање информација на овим каналима, као и одржавање квалитета

свих 247 канала, чини DMT знатно сложенијим решењем, али и бољим за инфраструктуру

нестабилног квалитета. Два постојећа стандарда нису међусобно компатибилна. ADSL

технологија према CAP (carrier amplitude/phase) стандарду дели расположиви фреквен-

цијски опсег обичне бакарне парице на три дела. За говорну комуникацију потребан је

ограничен пропусни опсег, јер људско уво може регистровати звук у опсегу од 50 Hz до

16000 Hz; даље, у људски говор, да би био пренесен а да остане разумљив, довољно је да се

пренесу фреквенције од 300 Hz до 3400 Hz, па се све изван овог опсега филтрира и не пре-

носи током телефонског разговора.

- Основни опсег (од 0 до 4 kHz) који је предвиђен за телефонски саобраћај, посебним фил-

тером, тзв. сплитером, је одвојен од осталих опсега методом који гарантује да ће се теле-

фонски разговор одвијати и у случају да АДСЛ закаже.

- Други опсег фреквенција (од 25 do 138 kHz) преноси сигнал података који шаље инфор-

мације од корисника ка мрежи -upload.

- Трећи пропусни опсег (од 138 до 1107 kHz) је веза велике брзине ка кориснику-download.

Осим ова три опсега, опсег учестаности од 4-25 kHz (означен белом бојом на слици 27.)

користи се за посебне услуге, као нпр. за тарифне импулсе на 12 или 16 kHz. Оваква распо-

дела опсега важи за ADSL и ADSL2 који раде по Annex-у A, док други типови ADSL-а раде

са другачијом расподелом пропусног опсега.

Слика 27. – Расподела фреквенција код ADSL-a (Annex A). Црвени појас служи за

телефонију, зелени за upload, а плави за download

Сваки од наведених опсега даље је подељен на канале мањих фреквенција од по 4,3125

kHz. Ови фреквентни канали се називају бинови (bin). Током почетне примене ADSL мо-

дема вршени су тестови бинова ради одређивања односа сигнал-шум, као и фреквенцијама

сваког бина. Резултати су показали да удаљености од телефонске централе и карактери-

стике кабла неке фреквенције не могу добро да функционишу, а шумови на бакарним жи-

цама, сметње од АМ радио станица и локалне и електричне сметње на корисничком крају

дају релативно висок ниво шума на неким фреквенцијама и да ниво сигнал-шум у неким

биновима (на неким фреквенцијама) може бити прилично или потпуно неадекватан за при-

мену. Лош сигнал-шум мерен на одређеним фреквенцијама значи да ти бинови не могу да

Page 8: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 53

се користе, што доводи до смањеног максималног капацитета веза, али и са општом функ-

ционалношћу ADSL-а.

DSL модем прави план о томе како да искористи сваки од бинова, што се назива преме-

штање (издвајање) "битова по бину" ("bits per bin"). Они бинови који имају добар однос

сигнал-шум (SNR- signal-to-noise ratio) бивају изабрани за пренос сигнала са избором из ве-

ћег броја могућих кодираних вредности (овај спектар могућности изједначава више посла-

тих битова података), у сваком главном циклусу. Број могућности не сме да буде толико

велики да пријемник може погрешно чути који је у присуству шума био одређен као глав-

ни. Бинови шума могу бити предвиђени да носе само два бита, само једног од четири мо-

гућа модела, или само један бит по бину (као у случају АDSL2 +), а стварно оштећени би-

нови се не користе уопште. Ако се шум у односу на фреквенцију јаче осети у биновима

промене, DSL модем може променити положај бита по бину у процесу под називом

"bitswap", где бинови који су постали више приметним носе мање битова, а другим кана-

лима се додељује већи терет. Зато се капацитет преноса података DSL модема одређује на

основу извештаја укупног броја премештених битова по Бину, као и свих комбинованих

бинова. Виши однос сигнал-шум и више бинова који су у употреби даје већи укупни капа-

цитет везе, док мањи однос сигнал-шум или мањи број коришћених бинова даје мањи капа-

цитет везе.

Максимални капацитет изведен сабирањем бита по бину пријављује се од стране DSL мо-

дема и понекад се назива Синк ниво (sync rate). То увек доводи до погрешног размишљања

корисника о правом капацитету линка и максималној брзини преноса података, која је зна-

тно нижа од номиналне, јер додатни подаци преноса који се називају протокол заглавља

смањују брзину на око 84-87% везе у већини PPPoA веза. Поред тога неки ISP саобраћаји

имају политику која ограничава максималну брзину преноса у даљем делу мреже иза цен-

трале, а долази и до загушења саобраћаја на Интернету, великог оптерећења на серверима и

спорости и неефикасности рачунара корисника што све доприноси смањењу брзина испод

максимално могућих.

Избор DSL модема може бити конзервативан, где се модем бира тако да издваја мање

бита по бину него што је потребно, који је предвиђен за спорије везе, или мање конзерва-

тиван у којима се бира више бита по бину, у ком случају постоји већи ризик да се у случају

грешке однос сигнал-шум погорша до тачке у којој издвајање бита по бину буде превелико

и да се пренос врши са превеликим шумом. Овај конзервативизам који укључује избор ко-

ришћења мање битова по бину као заштиту од повећања будућег шума назива се маргина

односа сигнал-шум (signal-to-noise ratio margin) или SNR маргина. Телефонска централа

може да укаже на предложену SNR маргину DSL-кориснику модема када га првобитно по-

везује, па модем може да прави своје издвајање бита-по-бину према намењеном плану. Ви-

сока SNR маргина значи смањење максималне продуктивности, али и већу поузданост и

стабилност везе. Ниска SNR маргина значи велике брзине под условом да се ниво буке

неће превише повећавати, у супротном веза ће морати да пада и поново успоставља

(resynced). ADSL2+ могу бити боље прилагођени таквим околностима, нудећи функцију

названу беспрекоран ниво адаптације (SRA- seamless rate adaptation), који може да под-

носи промене у пуном капацитету везе са мање прекида у комуникацијама.

Провајдер може да обезбеди коришћење виших фреквенција као власничко проширење

стандарда. Међутим, ово захтева слагање опреме на оба краја линије и као резултат, веро-

Page 9: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 54

ватно, проблем преслушавања због утицаја на друге линије у истом пакету. Постоји дирек-

тна веза између броја канала на располагању и пропусне способности ADSL прикључка.

Тачан податак о капацитету по каналу зависи од метода модулације који се користи.

ADSL је у почетку постојао у две верзије (слично VDSL-у), познатим као CAP (carrier

amplitude/phase) и DMT. CAP је била de facto стандард за примене ADSL-а до 1996, распо-

ређених у 90 одсто инсталација ADSL-а у то време. Међутим, DMT је изабран као први

ITU-T стандард ADSL-a, G.992.1 и G.992.2 (такође познати као G.dmt и G.lite респек-

тивно). Стога све савремене инсталације ADSL се заснивају на DMT модулацији.

Слика 28.-Пренос сигнала преко ADSL-а

5.3.4. Конфигурисање ADSL мреже

Као што је речено, ADSL користи две различите врсте опреме. На страни корисника на-

лази се делитељ фреквенције и ADSL примопредајник (АDSL модем). Делитељ има функ-

цију да од целокупног фреквентног опсега издвоји основни опсег који служи за телефонски

разговор. Преко делитеља се прикључује обичан телефонски апарат или ISDN терминални

уређај (ISDN телефон, ISDN факс групе 4) и то у зависности да ли је АDSL реализован пре-

ко обичне телефонске линије или преко базног BRI-ISDN прикључка.

ADSL примопредајник се прикључује на други излаз делитеља и омогућује проток пода-

така са корисничког рачунара или мреже на ADSL линију. У зависности од произвођача,

могућа је интеграција мрежног рутера, свича или друге опреме у ADSL примопредајник.

На страни Интернет провајдера налази се DSL приступни мултиплексер - DSLАМ, који се

састоји од делитеља и ADSL примопредајника. Делитељ цео саобраћај дели на два дела:

телефонски саобраћај који се прослеђује Телекому Србија и дигиталне податке који се ша-

љу према Интернету преко ADSL примопредајника. DSLAM обезбеђује главну разлику из-

међу ADSL сервиса и сервиса реализованих преко кабловског модема. Корисници каблов-

ског модема имају мрежну петљу где додавање нових корисника значи смањење перфор-

манси сервиса. Додавање нових ADSL корисника не доводи до пада перфоманси све док

Page 10: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 55

укупан број корисника не доведе до загушења Интернет везе провајдера што се лако реша-

ва проширењем укупне везе провајдера.

За реализацију АDSL потребна је "чиста" бакарна парица. Уколико је телефонска линија

реализована преко PCM-а или као двојничка линија потребно је прво да Телеком обезбеди

пар бакарних жица до корисника. Други услов је да на вашој централи постоји DSLАМ јер

АDSL ради на максималном растојању од 5-6 km од телефонске централе уз одговарајући

пречник жица. DSLАМ је део опреме који обезбеђује да АDSL ради. Он прихвата повези-

вање више корисника и све скупља у једну везу ка Интернету. Ови уређаји су по правилу

флексибилни и подржавају више типова DSL веза, као и различите протоколе и модулације

(CAP и DМТ нпр.) у оквиру истог типа DSL-а. Поред тога, DSLАМ може укључивати и

додатне функције попут усмеравања или динамичке доделе IP адреса.

Да би корисник могао да користи АDSL и телефон истовремено, пре прикључака се угра-

ђује раздвајач, уређај који има филтар ниских фреквенција, што обезбеђује да до телефон-

ског апарата стигну фреквенције до 4 kHz. На раздвајач се потом повезују телефон и АDSL

модем, како је приказано на слици 29.

Слика 29. – Конфигурација ADSL мреже

Приликом инсталирања прво се мора остварити физичка веза. На страни претплатника

DSL примопредајник или АТU-R, познатији као DSL модем се прикључује на телефонску

линију. Телефонска компанија, на другом крају повезује линију на DSLАМ, на који се кон-

центрише велики број појединачних DSL веза у једном кућишту. Локација DSLАМ зависи

од телефонске компаније, али не може бити лоциран предалеко од корисника због слабље-

ња, губитак података услед велике количине електричне отпорности наступа када се пода-

ци преносе између DSLАМ-а и DSL модема корисника. На један DSLАМ повезује се неко-

лико стамбених блокова. Када је DSL модем прикључен онда он пролази кроз процедуру

Page 11: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 56

која се назива синк (sync). Стварни процес варира од модема до модема али генерално ук-

ључује следеће кораке:

1. DSL примопредајник обавља само-тестирање.

2. DSL примопредајник проверава везу између DSL-примопредајника и рачунара. За уоби-

чајене варијанте DSL-а, то је обично Етхернет (RJ-45) порт или USB порт, а у ретким моде-

лима користи се FireWire порт. Старији DSL модеми имали су обични АТМ интерфејс

(обично, 25 Мбитни серијски интерфејс). Такође, неке варијанте DSL (као што је SDSL)

користе синхроне серијске везе.

3. DSL примопредајник затим покушава да буде синхронизован са DSLАМ. Подаци могу

доћи у рачунар само када су DSLАМ и модем синхронизовани. Процес синхронизације је

релативно брз (у распону од једне секунде), али је веома сложен, укључујући опсежне те-

стове који омогућавају обе стране везе да би се оптимизовале перформансе у складу са

карактеристикама линије у употреби. Спољни (екстерне), или самосталнне модемске једи-

нице имају индикатор са ознаком "CD", "ADSL" или "LINK", који се користи да покаже да

ли је модем синхронизован. Током синхронизације лампица трепери, када је синхронизо-

ван светло остаје упаљено, и обично је зелене боје.

Модерни DSL улази имају више функционалности и обично пролазе кроз процедуру за

иницијализацију веома сличну као када се рачунар покреће. Систем се учитава са flash

меморије, систем се покреће, синхронизује DSL конекција и успоставља IP веза између

локалне мреже и провајдера, користећи протоколе као што су DHCP или PPPоЕ. Ажури-

рањем система обично се могу исправити грешке, или се додати нове функције.

5.3.5. КАРАКТЕРИСТИКЕ ADSL-а

Предности ADSL-a

Јефтина модификација за комутацију у централи;

Једноставни разделник раздваја ADSL сигнал од постојеће аналогне линије;

Омогућен велики проток информација;

POTS ради без обзира на ADSL;

ADSL има конкурентне цене у односу на друге технологије.

Недостаци ADSL-a

Брзина преноса зависи од удаљености централе;

Присуство разделника и оптерећење калема на локалној петљи утичу на брзину

преноса;

ADSL прво мора бити тестиран да би почео функционисати;

25% постојећих локалних петљи неће радити са ADSL-ом;

Ограниченост примене на 5.500 m удаљености од централе;

Може постати "уско грло" у комуникацији сервера у централи.

5.4. ОСТАЛЕ ВРСТЕ DSL-a

У поглављу 5.2. већ су споменуте неке врсте дигиталних претплатничких линија као што

су: HDSL, SDSL и VDSL, с којима ћемо се у овом поглављу више упознати.

Page 12: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 57

5.4.1. HDSL

Дигитална претплатничка линија велике битске брзине (HDSL- High bit rate Digital Sub-

scriber Line) била је прва DSL технологија која је користила већи фреквенцијски спектар

бакарне упредене парице. HDSL је развијен у САД, као боља технологија за велике брзине,

код које се синхрона кола обично користе за повезивање система локалне комутације пре-

носа, али и да носе корпоративне везе високе брзине података и говорних канала, користе-

ћи Т1 линије. Типови HDSL услуга укључују HDSL1, HDSL2 и HDSL4 и обично се пренос

врши преко упредене парице или више оптичких влакана помоћу RLH Универзалног

UHDSL оптичког система.

Т-преносна кола раде на 1.544 Мbit/s. Ова кола су првобитно изведена коришћењем ли-

нијског кода који се зове Наизменично означавање инверзије- АIM (Alternate Mark Inver-

sion). Касније је линијски код користио B8ZS. AIM нису имали довољан ниво, што је зах-

тевало примену репетитора за дугачка кола. Као и код било којих других жичних кола, они

су били подложни ударима атмосферских пражњења и проблема у каблу, као што су крат-

ки спојеви и разне сметње. У решавању проблема ове врсте услуга, осетљива фреквенција

на сваком проводнику била је 772 kHz, а репетитори су обично распоређивани на сваких 1-

1,5 километара у зависности од величине проводника и договора при изградњи система.

Као и код класичних Т-преносника, HDSL има позитиван и негативан поларитет на стра-

ни репетитора. При спајању ове врсте услуга телекомуникационе компаније постављале су

нисконапонске стране кабловског репетитора заједно, а затим високонапонске стране за-

једно у плетеницу. Телекомуникационе компаније су појачавале крај кола, што је давало

поларитет а репетитори су се обично напајали и до 130 V DC. Репетитори захтевају 60

милиампера и ако не могу добити ту струју они покушавају да то компензују повећањем

напона.

Први покушаји да DSL технологија реши постојеће проблеме вршени су у САД, кориш-

ћењем линије кода 2B1Q. Ова модулација могућа је на брзини преноса података од 784

kbit/s преко једне упредене парице кабла. Са две упредене парице постигнута је брзина од

1.544 Мbit/s. Нова технологија привукла је пажњу индустрије, али није могла да се користи

директно у свету, због разлика између Т1 и Е1 стандарда. Нови стандард је тада био разви-

јен од стране ITU-а за HDSL, користећи CAP амплитудну фазну модулацију линија кода,

која је достигла максимални проток од 2,0 Мbit/s користећи две бакарне парице.

HDSL је омогућила телекомуникационим компанијама веће удаљености преноса од када

услуге достављају преко Т-1 кола. Првобитно је на тржиште изнесено Непоновљиво Т-1

коло, за удаљености од преко 4 километра преко 24-жичног кабла. Да би се омогућиле веће

удаљености мора да се користи репетитор. Репетитор тренутно прекида коло и регенерише

сигнал. До четири репетитора могу се користити за домет око 20 km. Ово смањује трошко-

ве одржавања у поређењу са репетитором на бази AIM који су морали да се користе на

сваких 35 dB слабљења, што је било на око 1,5 km.

HDSL могу да се користе на брзини Т1 (1.544 Мbit/s) или Е1 (2 Мbit/s). Спорије брзине су

добијене умножавањем 64 kbit/s канала, унутар оквира Т1/Е1. То је обично назива канали-

зовани Т1/Е1, и користи се да корисницима омогући мање брзине линка података. У овом

случају, брзина линије је и даље пуна Т1/Е1 брзина, али претплатник добија само ограни-

Page 13: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 58

чену (64 пута) брзину преноса података преко локалног серијског интерфејса. За разлику

од каснијег АDSL-а, HDSL није дозволио приступ POTS-у.

HDSL је омогућио увођење две нове технологије, назване HDSL2 и SDSL. HDSL2 нуди

исте брзине преноса података преко једне бакарне парице, такође пружа већи домет и може

да ради преко тањих бакарних проводника и мањег квалитета. SDSL је вишебрзинска тех-

нологија, која нуди брзине од 192 kbit/s до 2,3 Мbit/s, користећи једну бакарну парицу.

SDSL се користи као замена (и у неким случајевима, као општи назив) за целу породицу

HDSL протокола.

5.4.2. SDSL

Симетрична дигитална претплатничка линија или SDSL (Symmetric Digital Subscriber

Line) може да има два значења:

- У ширем смислу то је скуп технологија приступа Интернету базираних на DSL-у

које нуде симетрични проток према и од корисника. Сматра се да је супротна од

технологије са несиметричном дигиталном претплатничком линијом (АDSL).

- У ужем смислу SDSL је посебна DSL варијанта која подржава пренос података само

на једној линији, а не подржава аналогне позиве.

SDSL је варијанта дигиталне претплатничке линије (DSL) прилагодљиве брзине са жеље-

ним Т1/Е1 брзинама преноса (Т1: 1.544 Мbit/s, Е1: 2,048 Мbit/s). Она ради преко једног па-

ра бакарних жица, са максималним дометом од 3.000 m. Код ње на истој парици не могу да

коегзистирају конвенционална говорна услуга са преузимањем целог протока.

SDSL је власничка технологија која никада није стандардизована. Као таква, она се оби-

чно повезује са уређајима од истог произвођача и претходник је G.SHDSL-a који је стан-

дардизован у фебруару 2001 од ITU-Т са препоруком G.991.2. SDSL се често меша са G.

SHDSL и HDSL; у Европи G.SHDSL је стандардизован од стране ЕТSI и користи име

SDSL. Ова ЕТSI варијанта је компатибилна са ITU-T G.SHDSL стандардизованом реги-

оналном варијантом за Европу.

Пошто на располагању постоји стандардизован наследник, SDSL инсталације данас се

сматрају наслеђем, јер већина нових изведби користе G.SHDSL опрему уместо SDSL.

SDSL обично кошта негде између цена АDSL и Т1/Е1 и углавном је намењена малим и

средњим предузећима, који не требају гарантовану услугу Frame Relay-а или боље перфор-

мансе од изнајмљене линије.

5.4.3. SHDSL

Једнопарична дигитална претплатничка линија велике брзине или SHDSL (Single-Pair

High-speed Digital Subscriber Line) је облик DSL-а који омогућава бржи пренос података

преко бакарних телефонских линија него конвенционални модема. У односу на ADSL,

SHDSL користи фреквенције које укључују оне које користе обичан стари традиционални

телефонски сервис (POTS) да обезбеде једнаке брзине преноса и пријема (тј. симетричан)

података. Као такав, раздвајач фреквенција, или микрофилтер, не може да се користити за

поделу телефонских линија на SHDSL сервис и POTS-сервис у исто време. Подршка симет-

Page 14: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 59

ричној брзини преноса података је направио SHDSL популарним избором од стране преду-

зећа за PBX, VPN-ом, веб хостинг и друге услуге преноса података.

SHDSL подржава симетричне брзине преноса података корисног терета од 192 kbit/s до

2.304 kbit/s у 64 kbit/s корацима за једну парицу и 384 kbit/s до 4.608 kbit/s у 128 kbit/s кора-

цима за две парице. То варира у зависности од петље и услова шума (више шума, или већа

стопа значи смањен домет) и може бити до 3.000 метара. Двопарична функција може алтер-

нативно да се користи за апликације повећања брзина од стране мање брзине чувања пода-

така. Преполовљавање брзине преноса података по парици пружа сличну брзину на једно-

паричној линији док се повећава толеранција грешка / шум.

Проширени SHDSL режим омогућава симетричне брзине преноса података до 5696 kbit/s

по једној парици. Веће брзине преноса могу се постићи коришћењем две или до четири ба-

карне парице.

SHDSL корисни терет може бити или "чист канал" (неструктуриран), Т1 или Е1 (пуне бр-

зине или делимичан), више ISDN прикључака (Бразил), асинхрони режим преноса (АТМ)

ћелија или Етернет пакета. Начин "двоструког носиоца" дозвољава мешавину два одвојена

тока (нпр. Т1 и АТМ), да деле SHDSL пропусни опсег.

Индустријски стандард за SHDSL дефинисан је од ITU-Т препоруци G.991.2, који је први

пут објављен у фебруару 2001. SHDSL опрема је такође познатa по имену нацрта Стандар-

да G.SHDSL. Главне G.991.2 исправке донесене су у децембру 2003. Опрема у складу са

верзијом G.991.2 из 2003 се често назива по имену нацрта Стандарда за G. SHDSL.bis или

само SHDSL.bis. Обновљене G.991.2 карактеристике су:

- Опциона подршка за везе до четири бакарне парице

- Опционе екстензије да дозволе брзине преноса корисничких података до 5696 kbit/s,

описане у Анексу F.

- Опциона подршка Динамичкој прерасподели брзина, што омогућава флексибилну

промену SHDSL брзине преноса података без прекида услуга, описаних у Прилогу

Е.10.3.

- Нову дефинисану корисну носивост укључујући Етернет Пакетни начин преноса

(PTM), описану у Додатку Е.11

SHDSL замењује старији HDSL симетричну DSL технологију дефинисану у ITU-Т

G.991.1. У Европи, варијанта SHDSL је стандардизована од стране ЕТSI и користи име

"SDSL". Ова ЕТSI варијанта је компатибилна са ITU-Т SHDSL стандардизованом регионал-

ном варијантом за Европу и не треба се мешати са употребом термина "SDSL" у Северној

Америци.

5.4.4. VDSL

Дигитална претплатничка линија веома велике брзине - VDSL или VHDSL је ДСЛ техно-

логија која обезбеђује бржи пренос података (до 52 Мbit/s за пријем и 16 Мbit/s за слање)

преко једне оклопљене или неоклопљене бакарне парице. Ове брзине значе да VDSL може

да подржи апликације великог пропусног опсега као што су HDTV, телефонске услуге

преко интернет протокола (VoIP) и општи приступ Интернету, преко једне везе. VDSL је

Page 15: 5.ДИГИТАЛНА ПРЕТПЛАТНИЧКА ЛИНИЈА (DSL) · 2010. 11. 17. · ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 47 PDSL (Powerline Digital Subscriber

ПРИСТУПНЕ МРЕЖЕ И УРЕЂАЈИ Page 60

распоређен преко постојећих инсталација које се користе за POTS и везе нижих брзина

DSL-а. Овај стандард одобрен је од стране ITU-а у новембру 2001.

Друга генерација система (VDSL2, ITU-Т-G.993.2 одобрена у фебруару 2006.) користи

фреквенције до 30МHz како би омогућила бржи истовремени пренос података и преко 100

Мbit/s у оба смера. Максимално доступна брзина постиже се на растојању од око 300 мета-

ра, а перформансе се смањују како се повећава слабљење петље.

Тренутно, стандардни VDSL користи до 7 различитих опсега фреквенција, што омогућава

прилагођавање брзине преноса података између пријема и слања у зависности од услуга

које се нуде и спектра прописа. Прва генерација VDSL стандардa обједињава квадратурну

амплитудску модулацију (QAM) и дискретну мултитонску модулацију (DМТ). У 2006,

ITU-Т стандардизовани VDSL препоручује G.993.2 где је наведена само DМТ модулација

за VDSL2.