ADSL: asymetryczna cyfrowa linia abonencka
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line, asymetryczna cyfrowa linia abonencka) to jedna z najbardziej rozpowszechnionych technologii DSL, przeznaczona do transmisji danych przez miedzianą linię telefoniczną. Jej profil zapewnia większą przepływność w kierunku do abonenta (downstream) niż w kierunku od abonenta (upstream), dlatego odpowiada usługom, w których pobieranie danych, takim jak przeglądanie stron, strumieniowanie i pobieranie plików, zajmuje więcej pasma niż wysyłanie wiadomości lub małych plików.
ADSL umożliwiło uruchamianie dostępu szerokopasmowego na istniejącej infrastrukturze miedzianej. Operator mógł wykorzystać rozległą lokalną pętlę abonencką bez doprowadzania nowego światłowodu do każdego lokalu, co ograniczało kosztowne prace kablowe.
Jak ADSL wykorzystuje miedzianą pętlę lokalną
ADSL działa na tych samych miedzianych przewodach , które tradycyjnie przenosiły głos w usłudze POTS. ADSL rozdziela zakres głosowy i zakres danych, dzięki czemu oba rodzaje transmisji mogą korzystać z jednej pary przewodów.
Alokacja pasma częstotliwości
- Głos (POTS): W profilu z usługą telefoniczną część poniżej około 4 kHz pozostaje przeznaczona dla głosu. Zakres użyteczny samej telefonii analogowej jest często podawany jako około 0,3 do 3,4 kHz.
- Dane upstream: W typowym profilu zakres od około 25,875 kHz do 138 kHz jest przeznaczony na transmisję od abonenta do centrali. Konkretne granice zależą od profilu, aneksu i maski widmowej.
- Dane downstream: W tym samym profilu transmisja do abonenta zajmuje pasmo około 138 kHz do 1,104 MHz. Szerszy zakres podnośnych w tym kierunku wspiera większą przepływność downstream.
W instalacji z rozdzielaczami POTS splitter oddziela zakres głosowy od pasma ADSL po stronie abonenta i centrali. Telefon korzysta wtedy z toru głosowego, a modem z toru danych. Profile bez rozdzielacza mają odrębne wymagania instalacyjne.
Wydajność i kluczowe technologie
Przepływność ADSL zależy od parametrów linii miedzianej oraz od adaptacyjnego przetwarzania sygnału. Modem dobiera obciążenie podnośnych do tłumienia, szumu i przesłuchów.
Przepływności i odległość
- Asymetryczne przepływności: Typowe implementacje oferują około 1,5 do 8 Mbit/s downstream oraz 64 kbit/s do 1 Mbit/s upstream. Dla pełnego profilu wartości graniczne wynoszą około 8 Mbit/s i 1 Mbit/s, a w typowych wdrożeniach spotyka się około 6 Mbit/s i 640 kbit/s. Rzeczywista przepływność zależy od linii i konfiguracji.
- Zależność od długości: Osiągalne prędkości zależą od odległości od w centrali lub lokalnej szafie ulicznej. Wraz z długością miedzianej pętli rośnie tłumienie sygnału, szczególnie przy wyższych częstotliwościach, co zmniejsza liczbę bitów możliwych do przeniesienia. Zasięg nie ma jednej wartości granicznej. Pary o różnych średnicach, odczepy, przesłuchy i jakość połączeń powodują, że wysokie profile zwykle wymagają krótszej pętli. W typowych wdrożeniach najwyższe przepływności uzyskuje się na odcinkach około 1 do 2 km, a powyżej 4 do 5 km przepływność wyraźnie spada. Niższe profile mogą pracować na dłuższym odcinku.
Technologia bazowa: DMT (OFDM)
ADSL wykorzystuje modulację DMT (Discrete Multi-Tone, dyskretny wielotonowy), będącą odmianą . DMT dzieli pasmo na setki podnośnych o odstępie 4,3125 kHz. Modem ocenia odstęp sygnału od szumu dla każdej z nich i przydziela jej liczbę bitów. Silne podnośne przenoszą więcej bitów z użyciem bardziej złożonych schematów modulacji, a słabe mniej bitów z użyciem prostszych schematów albo są wyłączane. Wynikowa przepływność jest dopasowana do aktualnego stanu linii.
Zalety i ograniczenia ADSL
Główne zalety
- Wykorzystanie istniejącej infrastruktury: Usługa może korzystać z istniejącej miedzianej linii telefonicznej, bez wymiany całego odcinka dostępowego na światłowód i bez budowy nowych kabli do każdego lokalu.
- Jednoczesny głos i dane: W instalacji z właściwym rozdzieleniem pasm telefon i modem mogą pracować równocześnie na jednej parze.
- Koszt wdrożenia: Wykorzystanie istniejącej pętli może ograniczyć nakłady na modernizację odcinka dostępowego w porównaniu z budową FTTH.
Główne ograniczenia
- Zależność od długości: Tłumienie rośnie wraz z długością pętli, szczególnie dla wyższych częstotliwości, dlatego dłuższe odcinki zwykle zapewniają mniejszą przepływność.
- Asymetria: Mniejsze pasmo upstream ogranicza aplikacje wymagające intensywnego wysyłania danych, na przykład kopie zapasowe lub hosting.
- Jakość linii: Na przepływność wpływają średnica przewodów, stan połączeń, odczepy, zakłócenia elektromagnetyczne i przesłuchy.
ADSL odegrało ważną rolę we wprowadzaniu dostępu szerokopasmowego. W wielu istniejących sieciach może być utrzymywane do czasu modernizacji do nowszych odmian DSL albo do rozwiązań światłowodowych FTTx, które zapewniają większą przepływność i niezawodność.