Hlavní navigace

Od starého dobrého telefonu až k ADSL IV.

Jiří Peterka 26. 6. 2002

Technologie ADSL dosahuje přenosových rychlostí až 7 či dokonce 9 Mbit/s, byť jen v jednom směru (a v opačném pouze desetinu této rychlosti). Je to možné díky tomu, že využívá podstatně větší šířku přenosového pásma na místní smyčče. V praxi ale velmi záleží i na délce a celkové kvalitě místní smyčky.

Celé naše dosavadní povídání o vývoji veřejné telefonní sítě se opíralo primárně o pohled „ze světa spojů“. Byli jsme svědky toho, jak se služby dostupné koncovým uživatelům měnily v závislosti na tom, k jakým změnám v ní docházelo, s jejími ústřednami a jejich vzájemným propojením. Z tohoto pohledu lze říci, že technologie ISDN je určitým vyvrcholením vývoje, opírajícího se právě o možnosti a vlastnosti telefonní sítě jako takové. Pokud bychom se snažili jít dále, zejména ve zvyšování přenosové rychlosti dostupné koncovým uživatelům, a z celistvých násobků 64 kbit/s u ISDN se chtěli dostat k rychlostem v řádu megabitů, narazili bychom. Nepřekonatelným problémem by bylo to, že ony nesmírně drahé a údajně velmi výkonné a vysoce inteligentní telefonní ústředny nejsou na takovéto rychlosti dimenzovány (a při podrobnějším pohledu na věc bychom zjistili, že se důsledně drží principu přepojování okruhů a nejsou stavěny s ohledem na potřeby přenosu dat, tradičně probíhajícího na bázi přepínání paketů).

Představa využití telefonní sítě v rámci ISDN

ADSL jako nadstavba

Další vývoj se tedy již musel ubírat jinou cestou – takovou, která se dokáže zbavit omezujícího vlivu telefonní sítě. Právě tak to činí technologie ADSL. Přesněji: rodina xDSL (Digital Subscriber Line), zahrnující vedle ADSL celou řadu dalších technologií. Jejich společným a velmi charakteristickým znakem je snaha využít na maximum přenosový potenciál existujících metalických rozvodů, především pak místních smyček. Jak uvidíme příště, problém s „nepostačující“ telefonní sítí řeší ADSL tak, že těsně před vstupem do první telefonní ústředny (viděno z pohledu připojeného uživatele) zajistí odbočení dat (datového proudu) a jejich vedení jinou cestou, která je již vhodněji navržena a adekvátně dimenzována.

Představa nasazení technologie ADSL na místní smyčku

Vše se tedy děje s ohledem na maximální možné využití toho nejvzácnějšího: místních smyček, položených do země mezi místem výskytu telefonních ústředen a lokalitou, kde se nacházejí zákazníci. Cílem je poskytování toho, co je dnes zřejmě nejžádanější: datových služeb. Záměrem naopak není rozvíjet pevnou telefonní síť a zdokonalovat její možnosti. Konkrétně v případě ADSL si lze představit, že tato nová technologie koexistuje vedle „staré dobré telefonní sítě“ a nijak jí nepřekáží v jejím dosavadním fungování, ani jej neomezuje. Nasazení ADSL má tedy charakter jakéhosi doplňku, nadstavby či přídavku, nikoli výměny či náhrady.

V praxi to znamená, že pokud máte pevnou telefonní linku (tj. vede-li k vám místní smyčka od telefonní ústředny) a pořídíte si na ni ADSL, můžete telefonovat tak jako doposud a datové přenosy k tomu využívat navíc, bez omezení telefonního provozu. Dokonce je možné i to, aby ona pevná telefonní linka (resp. místní smyčka) patřila někomu jinému, například vašemu sousedovi, a vy si po ní pouze necháte přenášet data prostřednictvím AD­SL.

Vliv frekvenčního omezení

Chceme-li pochopit, jak ADSL funguje a jak může po jedné místní smyčce nabízet tradiční hlasové hovory a současně s tím i vysokorychlostní datové přenosy, musíme se vrátit k jedné důležité skutečnosti, kterou jsme si uvedli již v prvním dílu. Tehdy jsme si naznačili, že schopnost místních smyček přenášet signály různých frekvencí byla na počátku vývoje telefonní sítě uměle omezena – na rozsah 300 až 3.400 Hz.

Tzv. vanová křivka

Důvodem bylo tehdejší propojení mezi analogovými ústřednami, realizované pomocí frekvenčního multiplexu (čím užší byl rozsah frekvencí připadající na jeden hovor, tím více se jich dařilo vměstnat do daného pásma). Pro připomenutí si ukažme znovu obrázek tzv. vanové křivky a vzájemného spojení ústředen, s naznačením frekvenčního multiplexu.

Představa propojení ústředen a umístění umělého frekvenčního omezení

Jak jsme si také již řekli dříve, omezení rozsahu frekvencí zásadně ovlivňuje i dosažitelnou rychlost, neboli schopnost přenášet digitální data – z rozsahu 300 až 3.400 Hz lze „vytřískat“ maximálně něco kolem 30 kbit/s. Dokonce jsme si naznačili, že vztah mezi rozsahem využitelných frekvencí (tzv. šířkou přenosového pásma, jak se říká v odborné terminologii) a maximální dosažitelnou rychlostí je zcela nezávislý na konkrétním způsobu modulace (neboli: na dokonalosti technologií, používaných v modemech). Z tohoto pohledu jdou stávající telefonní modemy pro 33,6 kbit/s doslova „nadoraz“ (dokonce využívají i okrajových částí vanové křivky, viz obrázek, kde již je přenášený signál hodně utlumen), a modemy 56 kbit/s umělé omezení specifickým trikem obchází. ISDN pak je řešením, které předpokládá úplné odstranění onoho umělého bloku (buď při přeměně stávající pevné linky na ISDN linku, nebo jeho nezavedením při zřizování zcela nové linky).

Čeho dosahuje ADSL?

Jak jsme si uvedli minule, ISDN dosahuje na místní smyčce rychlosti 160 kbit/s (u přípojky BRI, alias euroISDN2). Důležité ale je, že to rozhodně není žádné maximum. Potenciál místních smyček je totiž podstatně vyšší a zdaleka nekončí na 160 kbit/s!! Pokud totiž jsou zcela zbaveny umělého frekvenčního omezení, a mohou tedy přenášet i signály podstatně vyšších frekvencí, začíná znovu záležet na dokonalosti modulačních technik – dokonalejší modulační technika může dosáhnout větších rychlostí. A přesně o tom je ADSL.

Díky dokonalejší modulační technice je schopné dosáhnout na dostatečně kvalitní a nepříliš dlouhé místní smyčce až 7 či dokonce 9 Mbit/s!

Již ve svém názvu však má ADSL (od: Asymmetric Digital Subscriber Line) zakotveno, že je technologií tzv. asymetrickou. Tomu je třeba rozumět tak, že neusiluje o stejnou rychlost v obou směrech, ale snaží se ji maximalizovat v jednom směru, byť za cenu výraznějšího zpomalení ve směru opačném. Proto také oněch báječných 7 až 9 Mbit/s je u ADSL dosahováno jen jednosměrně, zatímco v druhém případě je rychlost často jen desetinová!!

V praxi pak bývá ADSL nasazováno zejména pro potřeby připojování k Internetu tak, aby vyšší rychlost byla ve směru ze sítě k uživateli, a nižší rychlost v opačném, tedy od zákazníka do sítě. To má závažné důsledky i pro celkové směrování ADSL: je to technologie pro uživatele internetových služeb (kteří více „konzumují“ než „produkují“), nikoli pro jejich poskytovatele.

Zajímavé je také, že konkrétní hodnoty uváděné jako maximum, kterých je ADSL schopné dosáhnout, jsou často dosti odlišné (norma ITU G.992.1 např. zmiňuje 7 Mbit/s pro downstream a 640 kbit/s pro upstream). Zde je třeba vzít v úvahu, že dosažitelné rychlosti jsou závislé na délce a kvalitě místní smyčky. Obecně samozřejmě platí, že na kratších lze dosahovat vyšších rychlostí a na delších naopak jen nižších rychlostí. Obvykle uváděných 7 až 9 Mbit/s se většinou týká ideální situace a délky místní smyčky do cca pěti kilometrů.

Jinou záležitostí ale je způsob, jakým může být ADSL v praxi využíváno. Konkrétní operátoři totiž nemusí používat jeho možností naplno, ale mohou v rámci různých cenových programů nabízet specificky omezené kombinace. Činí tak i Český Telecom, když v rámci svého „regionálně omezeného testovacího provozu“ poskytuje:

  • 256 / 64 kbit/s (downstream / upstream)
  • 512 /128 kbit/s
  • 1.024 / 256 kbit/s

Jak moduluje ADSL?

Jak jsme si již naznačili, ADSL může dosahovat na místních smyčkách vyšších rychlostí díky tomu, že využívá širší rozsah frekvencí (větší šířku přenosového pásma). Jak ukazuje následující obrázek, jde konkrétně o frekvence až do 1,1 MHz.

Využití šířky přenosového pásma technologií ADSL

Z obrázku je také patrné, že nižší frekvence (od 0 do 4.000 kHz) jsou stále využívány pro potřeby tradičních hlasových hovorů (což je vysvětlením toho, že ADSL může fungovat jako nadstavba nad klasickou pevnou linkou a nebránit jejímu fungování). Další část nižších frekvencí je pak používána pro přenos směrem do sítě (na tzv. upstream, od cca 26 po 138 kHz), a nejvyšší frekvence pro přenos ze sítě (na tzv. downstream, od 138 kHz výše).

ADSL dokonce dokáže koexistovat „na stejném drátě“ i s ISDN linkou (která využívá frekvence v rozsahu 0 až cca 50 kHz). V takovém případě se patřičným způsobem posouvají frekvence používané pro ADSL směrem nahoru.

Představa DMT

Pro dokreslení podstaty fungování ADSL je vhodné se alespoň orientačně zmínit i o používané technice modulace. Tou je dnes DMT (Discrete MultiTone). Její princip je takový, že celé dostupné přenosové pásmo rozdělí na 255 částí (frekvenčních kanálů o šířce cca 4 kHz, na principu frekvenčního multiplexu), které se snaží používat samostatně a nezávisle na sobě (kanály 7 až 32 pro downstream, 33 a výše pro upstream, s odstupem od klasických hlasových přenosů v podobě nevyužívaných kanálů do 6. včetně). ADSL přitom průběžně monitoruje kvalitu přenosu v každém dílčím kanálu (jaký je zde útlum, jak se projevuje rušení, chybovost atd.), a podle toho se snaží adaptivně rozkládat celkový datový tok do těch kanálů, které má k dispozici a jež jsou momentálně vhodné. Tímto způsobem se ADSL dokáže vcelku elegantně vyrovnat s tím, že v některých částech frekvenčního spektra se mohou projevovat negativní vlivy více, zatímco jiné oblasti jsou pro přenos lepší).

Příště se již dostaneme k tomu, jak konkrétně se ADSL nasazuje na místní smyčku, co jsou zařízení zvaná DSLAM, co jsou tzv. splittery atd.

Našli jste v článku chybu?
Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Root.cz: Nová třída SD karet A1 s vysokým výkonem

Nová třída SD karet A1 s vysokým výkonem

DigiZone.cz: Mňam TV splnila slib a odešla z DVB-T

Mňam TV splnila slib a odešla z DVB-T

120na80.cz: Popraskané rty? Některé balzámy stav zhoršují

Popraskané rty? Některé balzámy stav zhoršují

Měšec.cz: Platby do zahraničí: pozor na tučné poplatky

Platby do zahraničí: pozor na tučné poplatky

DigiZone.cz: Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

Podnikatel.cz: Pozor, pojišťovny mění čísla účtů

Pozor, pojišťovny mění čísla účtů

Lupa.cz: Avast po spojení s AVG propustí 700 lidí

Avast po spojení s AVG propustí 700 lidí

Podnikatel.cz: Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Vitalia.cz: Chtějí si léčit kvasinky. Lék je jen v Německu

Chtějí si léčit kvasinky. Lék je jen v Německu

120na80.cz: 5 poporodních problémů a jejich řešení

5 poporodních problémů a jejich řešení

120na80.cz: Bojíte se encefalitidy?

Bojíte se encefalitidy?

Podnikatel.cz: Přivýdělek u Airbnb nebo Uberu? Čekejte kontrolu

Přivýdělek u Airbnb nebo Uberu? Čekejte kontrolu

Podnikatel.cz: Změny v daních z příjmů u zaměstnávání

Změny v daních z příjmů u zaměstnávání

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

Lupa.cz: Babiš: E-shopů se EET možná nebude týkat

Babiš: E-shopů se EET možná nebude týkat

Měšec.cz: Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Podnikatel.cz: K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

Měšec.cz: Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Vitalia.cz: Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla