Technika ADSL umo¿liwia

szerokopasmowy dostêp

abonentów do publicznych

sieci telekomunikacyjnych,

w tym do lnternetu.

O

bok ostatnio wprowadzanych

nowych, coraz szybszych tech-

nik dostêpu abonenckiego, wy-

magaj¹cych czasem budowa-

nia tak¿e nowych linii transmisyjnych, poja-

wiaj¹ siê sieci cyfrowego przekazu xDSL

(Digital Subscriber Loop), w których wyko-

rzystuje siê istniej¹c¹ sieæ dwuprzewodowych

³¹czy telefonicznych. Umo¿liwiaj¹ one prze-

p³yw informacji w kierunku abonenta z prze-

p³ywnoœciami od 16 kbit/s a¿ do 8 Mbit/s.

Zakres us³ug multimedialnych jest obecnie

bardzo szeroki, obejmuje us³ugi, które wy-

magaj¹ korzystania z szybkich ³¹czy o prze-

p³ywnoœciach rzêdu kilku Mbit/s, takie jak:

q

telewizja p³atna,

q

wideotelefonia,

q

audycje telewizyjne na ¿¹danie (Video on

Demand),

q

wideokonferencje,

q

telezakupy,

q

praca przez Internet,

q

nauczanie na odleg³oœæ,

q

telemedycyna,

q

us³ugi bankowe,

q

telewizja i rozrywka interakcyjna.

Rozwi¹zania rodziny xDSL nie wymagaj¹ od

potencjalnych dostawców wielkich pocz¹t-

kowych nak³adów, takich jak budowanie od

podstaw sieci œwiat³owodowych lub hybry-

dowych. Dziêki istniej¹cej sieci po³¹czeñ

telefonicznych zapewnia to jednakowy koszt

10

CYFROWE £¥CZA

ABONENCKIE xDSL

r

TELEKOMU

NIKACJA

przep³ywnoœci. Najstarsza wersja ADSL-1

umo¿liwia³a transmisjê do abonenta z prze-

p³ywnoœci¹ 2,048 Mbit/s z kana³em zwrot-

nym 16 kbit/s po ³¹czach abonenckich nie

d³u¿szych ni¿ 5,5 km. W roku 1992 wpro-

wadzono ADSL-2 z przep³ywnoœci¹ do abo-

nenta 3,072 Mbit/s i kana³em zwrotnym 64

kbit/s, na maksymaln¹ odleg³oœæ 3,7 km.

Najszybsza wersja ADSL-3 pracuje z szyb-

koœci¹ 8,448 Mbit/s podczas transmisji w kie-

runku abonenta, z kana³em zwrotnym 576

kbit/s. Umo¿liwia ona transmisjê na odleg³o-

œci do 2,5 km. W tej sieci s¹ stosowane

standardy MPEG-2 umo¿liwiaj¹ce przeka-

zywanie obrazów o jakoœci telewizyjnej.

Zapowiada siê znaczne zwiêkszenie prze-

p³ywnoœci w sieciach cyfrowych przez wpro-

wadzenie kolejnej, asymetrycznej wesji VDSL

(Very high speed DSL), umo¿liwiaj¹cej trans-

misjê sygna³ów telewizyjnych wielkiej roz-

dzielczoœci HDTV (High Definition TV).

Uzyskiwane przep³ywnoœci, w szczególno-

œci w dó³ do abonenta, s¹ uzale¿nione od

d³ugoœci pêtli cyfrowej (rys. 2) oraz rodzaju

u¿ytej skrêtki (tabl.1), a w naszych warun-

kach – przede wszystkim od jej stanu tech-

nicznego. W tablicy 2 przedstawiono g³ów-

ne parametry odmian rozwi¹zañ z rodziny

xDSL.

Us³ugi telefoniczne (POTS)

Ka¿de ³¹cze ADSL ma dwukierunkowy ka-

na³ analogowy w naturalnym paœmie przeno-

szenia o szerokoœci 4 kHz dla podstawowej

us³ugi telefonicznej POTS (Plain Old Tele-

phony Services). Nie jest on zwi¹zany z us³u-

gami cyfrowymi i podlega komutacji przez

centrale telefoniczne. Rozdzielanie sygna³u

analogowego i cyfrowego dokonuje siê

w tzw. sprzêgaczach (splitters) umieszczo-

nych na obu koñach ³¹cza ADSL, wyposa-

¿onych w aktywne filtry pasmowe o odpowie-

dnich charakterystykach przenoszenia.

Bardzo wa¿n¹ cech¹ techniki ADSL jest

zachowanie us³ugi telefonii analogowej jed-

noczeœnie z dostaw¹ us³ug cyfrowych przez

jedn¹ skrêtkê telefoniczn¹. Telefonia zaj-

muje pasmo przenoszenia tzw. naturalne

w kanale o szerokoœci 3,1 kHz (w zakre-

sie czêstotliwoœci 300

÷

3400 Hz), natomiast

najni¿sza czêstotliwoœæ cyfrowych przeka-

zów ADSL, w paœmie przenoszenia

„w górê”, zaczyna siê od oko³o 30 kHz.

Pomiêdzy tymi pasmami wystêpuje pasmo

ochronne o szerokoœci ponad 20 kHz, roz-

dzielaj¹ce us³ugi analogowe od cyfrowych.

Stanowi ono wystarczaj¹c¹ zaporê przed

wzajemn¹ interferencj¹ ró¿nych sygna³ów.

Funkcje zespo³u sprzêgaj¹cego s¹ rozbu-

dowane. Dwa urz¹dzenia sprzêgaj¹ce two-

organizacji sieci xDSL dla wszystkich odbior-

ców – a to jest doskona³a sytuacja dla do-

stawców – inwestorów.

ADSL – zasady dzia³ania

ADSL umo¿liwia szerokopasmowy dostêp

abonentów do publicznych sieci telekomu-

nikacyjnych, w tym do lnternetu. G³ówn¹

cech¹ ADSL jest zró¿nicowanie przep³yw-

noœci w zale¿noœci od kierunku transmisji,

czyli asymetria (rys.1). W kierunku do abo-

nenta (w dó³ _ downstream) przep³ywnoœæ

jest zwykle kilkukrotnie wiêksza ni¿ w prze-

ciwnym kierunku (w górê _ upstream),

w stronê sieci.

Asymetria szybkoœci transmisji (od i do abo-

nenta) jest wynikiem budowy sieci dostêpo-

wych ³¹czy telefonicznych. Kable prowa-

dzone od abonentów do centrali zbiegaj¹

siê, w miarê zbli¿ania, w coraz wiêksze

wi¹zki przewodów. Sprzyja to sprzê¿eniom,

które nasilaj¹ siê w miarê d³ugoœci toru

transmisyjnego i poszerzenia widma czêsto-

tliwoœci przesy³anych sygna³ów. Sytuacjê

tak¹ próbuje siê poprawiæ przez splecenie

par przewodów, w praktyce jednak przeni-

kanie sygna³u pomiêdzy kablami zawsze

istnieje. Okazuje siê, ¿e sprzê¿enia s¹ du-

¿o s³absze, je¿eli sygna³y s¹ przesy³ane

niesymetrycznie. Nie przeszkadza to w dzia-

³aniu sieci, która zosta³a stworzona w celu

oferowania us³ug wymagaj¹cych du¿ych

przep³ywnoœci w kierunku do abonenta, na-

tomiast ma³ych w kierunku odwrotnym. Do-

tyczy to zarówno us³ug takich jak audycje te-

lewizyjne na ¿¹danie, zakupy domowe, jak

i szybkiego dostêpu do Internetu.

Istnieje kilka odmian systemu ADSL o ró¿nej

Rys. 1. Podstawowe elementy ³¹cza ADSL

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 7/2003

Istniej¹ca linia

telefoniczna _

_ para skrêcona

11

rz¹ inteligentny filtr krzy¿owy, który oprócz

funkcji separuj¹cych umo¿liwia wyrównywa-

nie poziomów sygna³ów, testowanie, popra-

wê odpornoœci na szumy kana³owe i zapo-

bieganie interferencji miêdzykana³owej.

Szczególnie ciê¿kie warunki pracy sprzêga-

czy (przes³uchy do kana³u cyfrowego) po-

wstaj¹ w czasie wybierania numerów i ge-

nerowania sygna³ów wywo³ania. Dodatko-

wym utrudnieniem jest wymagana stabilna

praca toru analogowego POTS, nawet

w przypadku awaryjnego wy³¹czenia lub

uszkodzenia modemu szerokopasmowe-

go ADSL, a tak¿e w przypadku zaniku ich

zasilania.

Zasadnicza ró¿nica miêdzy tradycyjnym

modemem analogowym, a modemem

ADSL polega na tym, ¿e modemu ADSL nie

mo¿na do³¹czyæ do dowolnego gniazdka

telefonicznego. W centrali telefonicznej mu-

si byæ jeszcze zainstalowane wspó³pracuj¹-

ce z nim urz¹dzenie.

Modulacje i sposoby

przesy³ania danych

Modemy ADSL wykorzystuj¹ pasmo czêsto-

tliwoœci w zakresie do 1,1 MHz. Sygna³ te-

lefoniczny, analogowy jest transmitowany

w dotychczasowym paœmie, tzn. do 3,4 kHz.

Dane cyfrowe s¹ natomiast transmitowa-

ne w paœmie 30

÷

1104 kHz. Górna granica

czêstotliwosci wynika z t³umienia skrêtki dla

wielkiej czêstotliwoœci, dolna z zapewnienia

braku interferencji miêdzy obydwoma typa-

mi danych. Przyk³adowe rozwi¹zanie nadaj-

nika/odbiornika ADSL jest przedstawione

na rys. 3. W obu torach zastosowano

wzmacniacze ró¿nicowe zbudowane z szyb-

kich wzmacniaczy operacyjnych LT1795

i LT1361 oraz filtry – nadawczy (Tx) i odbior-

czy (Rx).

Rys. 2.
Zale¿noœæ przep³ywnoœci
od zasiêgu pêtli

Rys. 3. Przyk³ad

rozwi¹zania uk³adu

nadawczo-

odbiorczego ADSL

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 7/2003

Filtr RX

Filtr TX

Linie

telefoniczna

5 lub 3,3 V

Klasa pêtli

D³ugoœæ linii

Œrednica kabla

Przep³ywnoœæ

Klasa I

2,5 km

24 AWG = 0,51 mm

8,448 Mbit/s

Klasa II

2,7 km

26 AWG = 0,4 mm

6,144 Mbit/s

Klasa III

3,7 km

26 AWG = 0,4 mm

4,096 Mbit/s

Klasa IV

5,5 km

24 AWG = 0,51 mm

2,048 Mbit/s

T a b l i c a 1. Zale¿noœæ przep³ywnoœci od rodzaju i d³ugoœci zastosowanej

skrêtki

Zalecenie ANSI T1.413 okreœla dwie kate-

gorie modemów ADSL, ró¿ni¹ce siê miêdzy

sob¹ sposobem podzia³u pasma transmisyj-

nego w linii telefonicznej. W celu stworze-

nia wielu kana³ów, wykorzystuj¹ one jedn¹

z dwóch metod: FDM lub kompensacji echa

(Echo Cancelation).

Metoda FDM (Frequency Division Multiple-

xing) jest to zwielokrotnienie czêstotliwo-

œciowe polegaj¹ce na podzieleniu dostêpne-

go pasma 1,1 MHz na trzy czêœci:

q

pasmo telefoniczne do 4 kHz – jest to

pasmo podstawowe wykorzystywane do

klasycznej us³ugi telefonicznej,

q

pasmo transmisyjne „w górê” – 30

÷

134 kHz,

q

pasmo transmisyjne „wdó³” – 138

÷

1104 kHz.

Metoda kompensacji echa, polega na na³o-

¿eniu pasma „w górê” na pasmo „w dó³”

i póŸniejsz¹ ich separacjê. Metoda ta lepiej wy-

korzystuje pasmo, ale jest bardziej skompliko-

wana i kosztowna. Czêstotliwoœci graniczne

pasm s¹ nastêpuj¹ce:

q

pasmo telefoniczne do 4 kHz,

q

pasmo transmisyjne „w górê”: 26

÷

134 kHz,

q

pasmo transmisyjne „w dó³”: 28

÷

1142 kHz.

Uzyskanie wielkich przep³ywnoœci nie jest

mo¿liwe za pomoc¹ typowych metod kodowa-

nia sygna³u cyfrowego. Poniewa¿ zwiêksza-

nie czêstotliwoœci sygna³ów w skrêtce ponad

1 MHz nie jest dopuszczalne ze wzglêdów

technicznych (t³umienie, rozpraszanie, promie-

niowanie), wiêc metod¹ uzyskania wy¿szych

przep³ywnoœci jest zastosowanie bardziej

efektywnych metod kodowania.

Wdra¿anie ADSL

Technika ADSL pojawi³a siê na rynku na

pocz¹tku ubieg³ej dekady, ale upowszech-

nienie siê jej pozostaje nadal spraw¹ otwar-

t¹. Oczywiœcie odpowiednia polityka ceno-

wa firm telekomunikacyjnych i producen-

tów sprzêtu mo¿e wydatnie przyczyniæ siê

do rozpowszechnienia modemów ADSL

wœród zwyk³ych u¿ytkowników. Podobnie

jak ka¿de nowe rozwi¹zania, równie¿ urz¹-

dzenia ADSL s¹ stosunkowo drogie i nale-

¿y siê tu liczyæ z kosztami po stronie abo-

nenta jak i operatora udostêpniaj¹cego us³u-

gê (zakup lub modyfikacja central zapewnie-

nie kadry specjalistów, zwiêkszenie przepu-

stowoœci ³¹czy na skutek zwiêkszonego ru-

chu abonenckiego).

W Polsce us³ugi ADSL maj¹ doœæ krótk¹

historiê. Pierwsza pojawi³a siê SDI (szybki

dostêp do Internetu) czyli sta³y dostêp do In-

ternetu wykorzystuj¹cy liniê telefoniczn¹.

W SDI stosuje siê unikatow¹ metodê roz-

dzia³u kana³ów pomiêdzy us³ugi telefoniczne

i transmisjê danych (rozwi¹zanie HiS firmy

Ericsson). Umo¿liwia ona jednoczesne korzy-

stanie z dostêpu do Internetu i prowadze-

Zasiêg [km]

Przep³ywnoœæ [bit/s]

nie rozmowy telefonicznej SDI zapewnia:

q

obustronn¹ transmisjê danych z ma-

ksymaln¹ przep³ywnoœci¹ do 115 kbit/s (po-

nad dwukrotnie szybciej ni¿ w dostêpie

przez modem analogowy); w czasie jed-

noczesnego korzystania z telefonu prze-

p³ywnoœæ wynosi do 70 kbit/s,

q

sta³e po³¹czenie,

q

sta³y adres IP.

Neostrada Plus to bardzo szybki i sta³y do-

stêp do Internetu. Umo¿liwia pe³niejsze wy-

korzystywanie mo¿liwoœci sieci. Us³uga wy-

korzystuje ³¹cze telefoniczne abonenta do

zapewnienia sta³ego po³¹czenia z Interne-

tem z przep³ywnoœci¹ w kierunku do abo-

nenta 512 kbit/s. Dziêki wykorzystaniu ADSL

mo¿liwe jest równoczesne korzystanie z

telefonu i Internetu.

Bez wzglêdu na liczbê godzin spêdzonych w

sieci, u¿ytkownik Neostrady Plus p³aci sta³y

miesiêczny abonament. Dla u¿ytkowników

us³ugi jest przeznaczony specjalny serwis

multimedialny na stronie www.neostrada.pl.

W ramach us³ugi Neostrada Plus klient otrzy-

muje:

q

sta³y dostêp do sieci Internet z maksy-

12

r

TELEKOMU

NIKACJA

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 7/2003

T a b l i c a 2. Parametry rozwi¹zañ z rodziny xDSL

maln¹ przep³ywnoœci¹ transmisji do/od kom-

putera klienta 512 kbit/s / 128 kbit/s

q

przestrzeñ dyskow¹ 100 MB na dowol-

n¹ liczbê kont poczty elektronicznej i serwer

www w domenie neostrada.pl.

Przysz³oœæ ADSL

Je¿eli ADSL rozpowszechni siê, popular-

noœæ modemów telefonicznych 56k i us³ug

ISDN znacznie spadnie. Wiele wskazuje

na to, ¿e równie¿ modemy telewizji kablo-

wych mog¹ byæ z powodzeniem zast¹pione

przez ADSL. Operatorzy telekomunikacyjni

maj¹ blisko miliard gniazd telefonicznych

na ca³ym œwiecie. Dziêki wykorzystaniu tych

zasobów nie bêdzie koniecznoœci prowadze-

nia nowych ³¹czy do ka¿dego gospodar-

stwa domowego.

Telewizja kablowa, a tym samym gniazda,

do których mo¿na w³¹czyæ modemy kablo-

we jest dostêpna jedynie w ograniczonej

liczbie gospodarstw domowych. W wielu

krajach rozwój sieci kablowych wymaga³by

bardzo du¿ych inwestycji ze strony spó³ek

telekomunikacyjnych.

Abonent ADSL nie dzieli swojej linii z inny-

mi u¿ytkownikami. Wprawdzie modemy te-

lewizji kablowej zapewniaj¹ przep³ywnoœæ

ok. 30 Mbit/s, jednak przy wiêkszym ruchu

w sieci kablowej informacje wolniej dociera-

j¹ do u¿ytkowników.

(max)

n

÷

÷

Firma Intel Corporation zapre-

zentowa³a nowy zestaw sprzê-

towo-programowy „Intel Centri-

no”, do nowej generacji

podrêcznych komputerów klasy PC (notebo-

oków). Jednoczeœnie producenci przedstawi-

li wiele najnowszych modeli notebooków wy-

posa¿onych standardowo w modu³ ³¹cznoœci

bezprzewodowej. Rozwi¹zanie Intel Centrino

obejmuje procesor Intel Pentium M, rodzinê

chipsetów Intel 855 oraz bezprzewodowy in-

terfejs sieciowy Intel PRO/Wireless 2100 Ne-

twork Connection. Wszystkie elementy zo-

sta³y zoptymalizowane i przetestowane pod

k¹tem wzajemnej zgodnoœci i pracy w urz¹-

dzeniach przenoœnych. Intel Centrino zapew-

nia ponadto d³u¿szy czas pracy komputera

przy zasilaniu z baterii, mniejsze wymiary

i masê. Procesor ma konstrukcjê daj¹c¹ wiêk-

sz¹ wydajnoœæ przy mniejszym poborze mo-

cy ni¿ ma to miejsce w systemach tradycyj-

nych. Zwiêkszenie zdolnoœci przetwarzania

danych uzyskano przez zastosowanie wielu

nowatorskich rozwi¹zañ, z których najwa¿-

niejsze to: ³¹czenie dwóch mikrooperacji w jed-

n¹ (Micro-Ops Fusion), nowa technika umo¿-

liwiaj¹ca zmniejszenie sumarycznego opóŸnie-

nia (Advanced Branch Prediction) oraz zmniej-

INTEL CENTRINO

szenie ca³kowitej liczby wykonywanych mi-

krooperacji (Dedicated Stack Manager). Pro-

cesor skonstruowany z szerokoœci¹ œcie¿ki

0,13 mm, zawiera 77 mln tranzystorów. Wy-

posa¿ony jest w zoptymalizowan¹ pod k¹-

tem ma³ego poboru mocy magistralê systemo-

w¹ pracuj¹c¹ z czêstotliwoœci¹ 400 MHz, pa-

miêæ podrêczn¹ drugiego poziomu o pojem-

noœci 1 MB, która mo¿e wy³¹czaæ czêœæ nie-

u¿ywan¹. Rodzina chipsetów Intel 855 obej-

muje dwa nowe zestawy uk³adów scalonych

opracowane specjalnie do komputerów prze-

noœnych – chipset 855PM przygotowany do

wspó³pracy z zewnêtrznymi uk³adami gra-

ficznymi oraz 855GM wyposa¿ony w zintegro-

wany uk³ad graficzny. Nowe chipsety zawie-

raj¹ te¿ wewnêtrzny timer automatycznie wy-

³¹czaj¹cy zegar chipsetu w przypadku jego

nieaktywnoœci. Chipset 855GM pracuje w try-

bie energooszczêdnej pracy uk³adu graficzne-

go. Oba chipsety wspó³pracuj¹ z magistral¹

systemow¹ 400 MHz, z pamiêci¹ DDR 266

o pojemnoœci do 2 GB, maj¹ interfejsy USB

2.0 i s¹ zgodne programowo z koncentratora-

mi I/O Intela. Bezprzewodowy interfejs siecio-

wy Intel PRO/Wireless 2100 Network Con-

nection zosta³ zaprojektowany w sposób za-

pewniaj¹cy po³¹czenie z certyfikowanymi

punktami dostêpowymi 802.11b WiFi. We-

d³ug pomiarów dokonanych za pomoc¹ pierw-

szego w bran¿y testu mierz¹cego trwa³oœæ

baterii w po³¹czeniu z wydajnoœci¹, kompute-

ry wykorzystuj¹ce Intel Centrino mog¹ pra-

cowaæ przy zasilaniu bateryjnym piêæ lub wiê-

cej godzin, podczas gdy w przypadku syste-

mów z procesorami Intel Pentium III M czas

ten wynosi oko³o 4 godzin, a z procesorami In-

tel Pentium 4 M – oko³o 3 godzin. W tych sa-

mych testach Intel Centrino zapewnia wydaj-

noϾ przy pracy z aplikacjami biurowymi o 41

procent lepsz¹ od komputerów z procesorami

Intel Pentium III M 1,2 GHz i o 15 procent

lepsz¹ od komputerów z procesorami Intel

Pentium 4 M 2,4 GHz. W Polsce komputery

podrêczne z Intel Centrino s¹ ju¿ dostêpne

u wiêkszoœci producentów notebooków. Pod-

czas premiery swoje komputery zaprezentowa-

³y takie firmy, jak Acer, Comes, Dell, Fujitsu Sie-

mens, IBM, MAXDATA, Samsung i Toshiba.

Wiele innych firm planuje wprowadzenie do

sprzeda¿y podobnych komputerów w ci¹gu

najbli¿szych tygodni. Klienci mog¹ odró¿niæ no-

we notebooki dziêki logo Centrino w kolorze in-

tensywnej magenty ze znakiem Intel Inside

(fot.). Intel utworzy³ ogólnoœwiatowy program

o nazwie Wireless Identifier Program obejmu-

j¹cy oznakowanie informuj¹ce u¿ytkowników

o dostêpnoœci po³¹czeñ bezprzewodowych

w sieci sprawdzonej pod k¹tem zgodnoœci

z Intel Centrino.

(cr)