Configurarea și analiza unei rețele client ADSL

Tehnologia DSL (Digital Subscriber Line) a deschis o nouă frontieră recunoscând că largimea de bandă pe buclele de cupru locale nu trebuie limitată de aplicaţie, voce sau POTS (Plain Old Telephony Service). Este o soluţie facilă şi uşor de implementat peste reţeaua telefonică deja existentă. Arhitectura sistemelor DSL permite companiilor telefonice să folosească infrastructurile de perechi torsadate pentru a crea reţelele de acces de bandă largă. Combinaţia dintre infrastructura de cupru existentă şi tehologiile de transimisie pe linia digitală de abonat a dus la crearea unei noi ere de acces prin bandă largă, care este încă într-o continuă expansiune. Chiar şi cu reţeaua de fibră optică, tehnologiile DSL vor fi necesare pentru accesul din ultima porţiune a reţelei către utilizatori. În mod normal, serviciile xDSL folosesc banda cuprinsă între 1 si 15 MHz. În timp ce calea semnalului vocal foloseşte frecvenţe sub 4 kHz, o largime de bandă mai mare poate fi obţinută prin aplicarea noilor coduri de linie şi a tehnologiilor DSP (Digital Signal Processor). Totalul disponibil al lărgimii de bandă folosibile peste o buclă este dependent de un număr de factori, incluzând lungimea buclei, impedanţa, puterea semnalului, frecvenţa si tehnici de codare a liniei. Cu cât e mai mare frecventa, cu atât e mai mare atenuarea şi cu atat mai mic devine semnalul când este recepţionat la destinaţie.

Aceste reţele nu au fost gândite pentru comunicaţiile de date digitale. Este relativ simplu să se creeze sisteme de transmisie care să fie fiabile în laboratoare de simulare, dar este mult mai dificil să se folosească la aceeaşi capacitate, la care au fost proiectate, în mediile ostile din reţeaua reală.

În Figura 1.1 este prezentat modelul de referinţă simplificat, care se realizeza în transmisiunea pe linia telefonică, folosind tehnologiile ADSL.

Prezentarea simplificată a schemei de mai sus ar fi următoarea : fiecare telefon are două fire de cupru conectate direct la cel mai apropiat centru de comutatie local (CO). Distanţa este în mod uzual între 1 şi 10 Km, fiind mai mică în zonele urbane decât în cele rurale. Legătura realizată între telefon şi centru de comutatie local se numeşte în termeni tehnici bucla locală. În ultimii 100 de ani, bucla locală a folosit semnalizarea analogică şi probabil va continua să o folosească înca mult timp de acum încolo, datorită costului ridicat al conversiei la digital

Figura 1 Modelul de referinţă simplificat ADSL

Atunci când un calculator trebuie să transmită date numerice pe o linie telefonică, datele sunt convertite în formă analogică pentru a putea fi transmise pe bucla locală. Această conversie este facută cu ajutorul modemului. La oficiul local al companiei telefonice aceste date sunt convertite la o formă digitală pentru a fi transmise pe cabluri de capacitate mare pe anumite distanţe. Codificarea analogică a semnalului constă în modificarea tensiunii electrice în timp, pentru a putea reprezenta un şir de date.

La capătul celălalt al buclei locale, în centru de comutatie local, este instalat un separator de frecvenţe unde este filtrată partea de voce şi este trimisă către un comutator local. Semnalul de date este rutat către un nou tip de dispozitiv numit DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexor), care conţine acelaşi tip de procesor de semnal digital ca şi modemul ADSL din partea de abonat. Odată ce semnalul recepţionat a fost convertit într-un şir de biţi, sunt formate apoi pachete de date şi transmise ISP-istului.

Această separare completă între sistemul de voce şi serviciul ADSL simplifică furnizarea serviciilor de către companiile telefonice. ADSL este un standard pentru nivelul fizic, iar ceea ce rulează la nivelurile superioare depinde de distribuitorul de internet (ISP).

DSL, care se scrie de obicei şi „xDSL”, indică faptul că avem de a face cu o famile de standarde şi tehnologii create pentru a furniza legături de date de mare viteză pe fire de cupru. Indicele „x” poate fi înlocuit de H, S, I, V sau A depinzând de tipul de serviciu la care ne referim.

DSL reprezintă generaţia de modemuri ale viitorului care foloseşte avantajul faptului că bucla locală este un mediu de bandă largă la îndemână. Limitările impuse de banda vocală limitează modemurile convenţionale la 33,6-56 kbps numai în centrala telefonică. Diferenţa majoră faţă de modemurile clasice analogice nu este dată de tehnologia sau debitul de date utilizate ci de aplicaţia folosită. Modemul analogic este fizic localizat la originea şi la destinaţia traficului de date al clientului, cum ar fi de exemplu la un furnizor de servicii. Liniile telefonice folosite de semnalele convenţionale de voce sunt conectate la un codec de voce (codor-decodor) în centrala telefonică care converteşte semnalul de voce cu frecvenţa maximă de 4 KHz într-un semnal digital de

64 kbps, care va fi rutat apoi prin reţeaua telefonică publică (PSTN). Prin contrast cu DSL, apelul telefonic operează doar ca o conexiune PSTN capăt-la-capăt, ceea ce înseamnă că există o cale fixă stabilită prin reţea care va rămâne activă până când conexiunea este inchisă.Folosind tehnologia xDSL, un modem trebuie să fie localizat în centrala telefonică locală şi va trebui să refacă datele şi să le transmită în reţea pentru a ajunge la destinaţie.Există două categorii generale de DSL: simetric si asimetric. DSL-ul simetric (SDSL) furnizează acelaşi debit în ambele direcţii (upstream si downstream). DSL-ul asimetric (ADSL) furnizează mai mult debit pe downstream (pentru reţeaua user-ului) decât pe upstream.

Liniile digitale simetrice pentru abonat includ :

• SDSL

• SHDSL

• HDSL

• HDSL2

• IDSL

Liniile digitale asimetrice pentru abonat includ :

• ADSL

• G.lite ADSL.

Formatul standardelor pentru ADSL (ITU G.992.3, G.992.5 si ANSI T1.413) au la

baza aceeasi schema de modulatie : DMT (Ton Multiplu Discret).

Mai exista si serviciile simetrice si asimetrice :

• VDSL

• VDSL2.