Uvod u xdsl i ADSL. 1. Razvoj tehnologija pristupnih mreža POTS

Transcript

1 Prof. dr. sc. Alen Bažant Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva, Zagreb, Unska 3 tel: , fax: , alen.bazant@fer.hr Uvod u xdsl i ADSL 1. Razvoj tehnologija pristupnih mreža Pristupna mreža (engl. access network) se sastoji od lokalnih petlji (engl. local loops), za koje se koristi i naziv pretplatničke linije (engl. subscriber lines), i pridružene im mrežne opreme (pretplatnička linija je definirana preporukom ITU-T G.101). Lokalne petlje povezuju lokacije krajnjih korisnika usluge s lokalnim centralama (engl. local exchanges, skr. LEs). U Sjedinjenim američkim državama češće se za lokalnu centralu koristi izraz central office (skr. CO), što bi se na hrvatski moglo prevesti kao središnji ured. Tradicionalna pristupna mreža se sastoji uglavnom od kabela koji sadrže na tisuće upredenih parica (engl. twisted pairs, skr. TPs), pri čemu svaku paricu tvori par bakrenih vodiča. Parice se od lokalne centrale razvode do krajnjih razdjelnika (engl. feeder distribution interfaces, skr. FDIs). Krajnji razdjelnici su točke u pristupnoj mreži od kojih se upredene parice razvode sve do krajnjih korisnika usluge. Proračuni iz godine koje je provela tvrtka Paradyne pokazuju da diljem svijeta približno 700 milijuna paričnih pretplatničkih linija povezuje rezidencijalne i poslovne korisnike s javnom komutiranom telefonskom mrežom (engl. Public Switched Telephone Network, skr. PSTN). Više od 95% lokalnih petlji sastoji se od jedne upredene parice koja podržava tradicionalnu fiksnu analognu govornu telefonsku uslugu (engl. Plain Old Telephone Service, skr. POTS). Glavninu upredenih parica u pristupnoj mreži moguće je svrstati u kategoriju nazvanu neoklopljena upredena parica (engl. unshielded twisted pair, skr. UTP). Iako oklapanje smanjuje razinu interferencije i šuma u upredenoj parici, glavni razlog za korištenje neoklopljenih parica u pristupnim mrežama leži u dimenzijama kabela. Kabel zadanog promjera može sadržavati više UTP-a nego oklopljenih upredenih parica (engl. shielded twisted pairs, skr. STPs). POTS Dugo je vremena tradicionalna parična lokalna petlja korištena samo za POTS, te za prijenos podataka (engl. data) i faksimila (eng. fascimile), koristeći pri tome isključivo standardne kanale korištene u POTS-u (skraćeno: POTS-kanali) širine prijenosnog pojasa (engl. bandwidth) 4 khz (preciznije, od 300 do 3400 Hz). Prijenos POTS-signala tim kanalom je analogni u osnovnom pojasu (engl. baseband), a podaci i faksimili se njime prenose pomoću digitalnih modulacijskih postupaka nad analognim nosiocem (engl. carrier). Iz tog je razloga tradicionalnu paričnu pretplatničku liniju moguće zvati i analogna pretplatnička linija. Podaci su se prenosili analognom pretplatničkom linijom pomoću modema za prijenos signala POTS-kanalima (engl. voice-band modems ili dial-up modems), čija maksimalna postiziva prijenosna brzina (engl. transmission rate) iznosi 33,6 kbit/s. Daljnji razvoj tih modema zaustavljen je na brzini od 56 kbit/s koju je moguće postići samo ako nema analogno-digitalnih (skr. A/D) pretvorbi na komunikacijskom putu koji prolazi PSTN-om i povezuje modem s drugom krajnjom točkom u komunikaciji. Dakle, modemi za prijenos signala POTS-kanalima došli su do svoje gornje granične prijenosne brzine koju nameću širina POTS-kanala i odnos srednje snage signala i srednje snage šuma (skr. S/N, dolazi od engl. signal-to-noise ratio, skr. SNR). Jedan od glavnih nedostataka analogne pretplatničke linije je nemogućnost istovremenog prijenosa različitih vrsta informacija, npr. istovremeni prijenos govora (ili glasa, engl. voice) i podataka jednom upredenom paricom. 1

2 N-ISDN Sljedeći korak u evoluciji lokalne petlje započeo je u osamdesetim godinama prošlog stoljeća kad je u područje pristupnih mreža uvedena nova tehnologija nazvana uskopojasna digitalna mreža integriranih usluga (engl. Narrowband Integrated Services Digital Network, skr. N- ISDN). Omogućavajući istovremeni prijenos govora i podataka predstavljala je znatno poboljšanje u odnosu na analogne pretplatničke linije. Ako je mrežno zaključenje (engl. network termination, skr. NT) krajnjeg korisnika povezano s lokalnom centralom koja podržava N-ISDN-funkcionalnosti pomoću sučelja osnovne brzine (engl. Basic Rate Interface, skr. BRI), tada prijenosna brzina na poveznici (engl. link) koja međusobno povezuje NT i LE iznosi 160 kbit/s. BRI podržava istovremeni prijenos dva kanala B informacijske brzine (engl. data rate) 64 kbit/s, koji se koriste za prijenos korisničkih informacija, i jednog kanala D informacijske brzine 16 kbit/s, koji se koristi za prijenos signalizacije (engl. signalling information) i prijenos podataka malom brzinom. Sučelje primarne brzine (engl. Primary Rate Interface, skr. PRI) podržava istovremeni prijenos 30 kanala B, od kojih svaki ima informacijsku brzinu 64 kbit/s, jednog kanala D informacijske brzine 64 kbit/s i jednog dodatnog kanala informacijske brzine 64 kbit/s namijenjenog sinkronizaciji okvira, što ukupno čini 2,048 Mbit/s na sučelju korisnik-mreža (engl. user-tonetwork interface, skr. UNI) N-ISDN-a. U Americi PRI ima informacijsku brzinu 1,544 Mbit/s (po svakom okviru 23 kanala B, jedan kanal D i jedan bit po okviru namijenjen sinkronizaciji okvira). Iz perspektive kućnih korisnika osnovni nedostatak PRI-a je u tome što se on izgrađuje nad E1/T1 linijama, pri čemu svaka takva linija koristi dvije upredene parice, po jednu za svaki smjer prijenosa između krajnjeg korisnika i lokalne centrale. Stoga je PRI zanimljiv isključivo poslovnim korisnicima. Kasnije je standardizacijska organizacija ITU (engl. International Telecommunication Union) definirala koncept prema kojem širokopojasne (engl. broadband) komunikacije koriste prijenosne brzine veće od onih koje pruža PRI. Sukladno tome, praktična donja granica za širokopojasne komunikacije iznosi 2 Mbit/s. Budući da lokalnu petlju uglavnom koriste rezidencijalni (kućni) krajnji korisnici i male tvrtke (ta je skupina korisnika zajednički nazvana SOHO, što je skraćenica od engleskog naziva Small Office Home Office), prijenosne brzine podržane N-ISDN-om bile su zadovoljavajuće tijekom duljeg vremenskog razdoblja. Međutim, danas su usluge poput brzog pristupa Internetu i ostale aplikacije i usluge koje su zahtjevne glede prijenosnog pojasa postale uobičajeni zahtjev SOHO-korisnika, a da pri tome i ne govorimo o srednjim i velikim poslovnim korisnicima. Kabelski modemi Kabelski modemi (engl. cable modems), primarno korišteni za kabelsku televiziju (engl. cable television, skr. CATV), nude velike prijenosne brzine: do 30 Mbit/s u dolaznom i do 1 Mbit/s u odlaznom smjeru. Pri tome na brzinu izrazito utječe broj korisnika priključenih na sabirničku kabelsku mrežu. Veze ostvarene kabelskim modemima nisu same po sebi sigurne s obzirom da mreža ima sabirničku topologiju i svaki korisnik spojen na sabirnicu (engl. bus) razašilje (engl. broadcast) svoje podatke svim ostalim korisnicima na sabirnici. Imajući u vidu mogućnost obnavljanja signala, domet kabelskih modema nije ograničen unutar područja koje pokriva pružatelj kabelske usluge. E1/T1 E1/T1-usluga je obično previše skupa SOHO-korisnicima. Ona je prvenstveno namijenjena velikim poslovnim korisnicima i institucijama. Djelomični E1/T1 (engl. fractional E1/T1), tj. N 64 kbit/s, 1 N 31/1 N 24, bi mogao biti odgovarajuće rješenje za male tvrtke. 2

3 Korištenje E1/T1-usluge zahtijeva uporabu dvije upredene parice, dok je većina SOHOkorisnika povezana s lokalnom centralom pomoću samo jedne parice. To je drugi važan razlog zbog kojeg se E1/T1 ne uklapa u potrebe SOHO-korisnika. Pored navedenog, E1/T1 je ujedno i skupa usluga. Povijesno gledano telefonske tvrtke su uvijek naplaćivale veće mjesečne svote za E1/T1-usluge, i to u rasponu od 600 USD do 2000 USD, što je znatan iznos u usporedbi s cijenama između 15 USD i 50 USD mjesečno za analognu pretplatničku liniju (izvor: Paradyne, 2000.). Praksa pokazuje da je za korištenje E1/T1-usluge potrebno instalirati posebne E1/T1-sklopove kako bi bilo moguće podržati relativno velike prijenosne brzine koje te usluge pružaju. Zakupljeni (engl. dedicated) pristup pomoću E1/T1-poveznice je skup djelomično i zbog duljine trajanja i troškova izgradnje poveznice neophodne za uspostavu E1/T1-usluge, kao i zbog troškova trajnog održavanja takve usluge. Tradicionalne tehnike linijskog kodiranja korištene na E1/T1-poveznicama omogućavaju postizanje relativno kratkog dometa komunikacije. Kao neposredni rezultat, implementacija E1/T1-usluge preko dugačkih lokalnih petlji zahtijeva rastavljanje poveznice u višestruke dionice međusobno povezane regeneratorima (engl. regenerators), odnosno obnavljačima (engl. repeaters) koji na svom ulazu detektiraju primljeni signal, obnavljaju ga i šalju prema sljedećoj dionici. Regeneratorsku opremu je potrebno postaviti na udaljenost između 600 i 900 metara od krajeva prijenosne poveznice (engl. transmission link), te na udaljenost između 900 i 1800 m između obnavljača, ovisno o promjeru vodiča parice. E1/T1-prijenosna oprema ne može djelovati na lokalnim petljama s premoštenim odvojcima (eng. bridged taps) Dakle, prije instalacije E1/T1-opreme nužno je ukloniti sve premoštene odvojke. I dok to nekima može izgledati kao trivijalan zahvat, vrlo često nedostatak odgovarajuće dokumentacije, kao i postupak otvaranja i zatvaranja kabelskih spojeva (engl. cable splices) čine proces lociranja i otklanjanja premoštenih odvojaka vremenski zahtjevnim i skupim. DSL-tehnologije Tehnologije digitalne pretplatničke linije (engl. digital subscriber line, skr. DSL) su tehnologije pristupa jezgrenoj (engl. core) mreži pomoću fiksnih linija (prema podacima organizacije ITU u svijetu je krajem bila instalirana 1,1 milijarda fiksnih pristupnih linija). Generički naziv xdsl se često koristi kako bi se njime označile sve DSL-tehnologije ili bilo koja od njih. xdsl duguje svoj uspjeh najviše brzom pristupu Internetu kao i razvoju širokopojasnih komunikacija. DSL-tehnologije, koje nude znatno veće prijenosne brzine nego BRI (neke nude brzine veće i od PRI-a), postale su tehnologija broj jedan za realizaciju širokopojasnog pristupa. Počeci xdsl-a sežu u osamdesete godine prošlog stoljeća (Slika 1.1). Slika 1.1 Vremenski slijed razvoja DSL-tehnologija 3

4 Međutim, u devedesetima je započeo ubrzani masovni razvoj i primjena xdsl-a diljem svijeta. Digitalna pretplatnička linija velike prijenosne brzine (skr. od engl. High Bit-rate DSL, HDSL) je bila prva DSL-tehnologija koja je doživjela uspjeh na tržištu, asimetrična digitalna pretplatnička linija (engl. Asymmetric DSL, skr. ADSL) je doživio najveći rast na tržištu, dok digitalna pretplatnička linija vrlo velike prijenosne brzine (skr. od engl. Very high data rate DSL, VDSL) i dalje nudi najveće prijenosne brzine od svih DSL-a. Neke DSLtehnologije podržavaju istovremeni prijenos DSL-podataka (engl. DSL data) i POTS-a jednom upredenom paricom (npr. ADSL), tj. koncept koji se naziva DSL over POTS. Nadalje, neke DSL-tehnologije podržavaju i istovremeni prijenos BRI-kanala i DSL-podataka zajedničkom lokalnom petljom, npr. ADSL over ISDN. Osnovnu podjelu DSL-tehnologija moguće je načiniti u dvije odvojene skupine: asimetrične DSL-tehnologije i simetrične DSL-tehnologije. Simetričnost se u ovom kontekstu odnosi na prijenosne brzine u dolaznom i odlaznom smjeru prijenosa signala. Ako su joj te dvije brzine međusobno jednake, tada dotična DSL-tehnologija pripada skupini simetričnih DSLtehnologija. U suprotnom se radi o asimetričnoj DSL-tehnologiji. Tablica 1.1 daje popis najznačajnijih DSL-tehnologija podijeljenih prema simetričnosti usluge koju pružaju. Tablica 1.1 Simetrične i asimetrične DSL-tehnologije i pripadajući standardi Asimetrične DSL-tehnologije CAP ADSL nije standard Simetrične DSL-tehnologije SDSL vlasnički standardi G.dmt ITU-T G HDSL G.991.1, ETSI TS , ANSI T1.4-TR28 ADSL over ISDN ITU-T G.992.1, Annex B HDSL2 ANSI T1.418 DMT2 ANSI T G.lite ITU-T G G.dmt.bis (ADSL2) ITU-T G G.lite.bis (half-rate ADSL2) ITU-T G ADSL2plus ITU-T G VDSL ITU-T G VDSL2 ITU-T G IDSL ISDN over DSL SHDSL ITU-T G.991.2, ETSI TS , ANSI T1.422 Tehnologije koje konkuriraju xdsl-u na telekomunikacijskom tržištu xdsl ima jaku i brojnu konkurenciju na telekomunikacijskom tržištu. Jedan od konkurenata mu je HFC (skr. od engl. Hybrid Fiber-Coaxial), tehnologija raspodijeljenog pristupa mediju koja je dobro prilagođena analognom i digitalnom razašiljanju signala, ali još nije široko prihvaćena diljem svijeta kao tehnologija adekvatna za istovremeni prijenos POTS-kanala, interaktivnog videa i brzih podataka. Nadalje, tehnologija FTTH (skr. od engl. Fiber to the Home) još uvijek predstavlja vrlo skupu alternativu xdsl-u. Alternativa FTTH-u, koja predstavlja kombinaciju optičkih niti i upredenih parica do krajnjeg korisnika, naziva se skraćeno FTTN (od engl. Fiber to the Neighborhood). Tim su pojmom obuhvaćene tehnologije FTTC (skr. od engl. Fiber to the Curb), koja se temelji na konceptu kratke završne ekstenzije od glavnog kabela do korisničkog područja (engl. customer premises), i FTTB (skr. od engl. Fiber to the Building), koja je namijenjena posluživanju visokih zgrada. Najveću prijetnju xdsl-u danas predstavljaju bežične (engl. wireless) tehnologije. Pored 4

5 njihove fleksibilnosti u primjeni koja je veća nego kod xdsl-a, bežične tehnologije predstavljaju najjeftinije rješenje za izgradnju lokalne petlje, posebno u područjima gdje nije postavljena infrastruktura paričnih ili koaksijalnih kabela. Istovremeno mnoga postojeća bežična rješenja još uvijek nisu dovoljno sazrijela; mnoge bežične tehnologije nisu u potpunosti standardizirane, niti su prihvaćene na globalnoj razini. Konačno, od svih raspoloživih pristupnih tehnologija upravo su bežične poveznice izložene najvećim smetnjama u prijenosu. Korisnicima koji su već otprije povezani s lokalnom centralom pomoću upredene parice xdsl još uvijek predstavlja najučinkovitije rješenje širokopojasnog pristupa. Daljnji razvoj xdsl-a ima dobru perspektivu i opravdan je ekonomskim razlozima. 2. Osnovna konfiguracija DSL-a Slika 2.1 prikazuje osnovnu konfiguraciju DSL-a. Osobno računalo (engl. personal computer, skr. PC) ili njegov uređaj za integrirani pristup (engl. integrated access device, skr. IAD) povezan je s lokalnom petljom pomoću DSL-modema. Slika 2.1 Osnovna konfiguracija DSL-a s podrškom za POTS DSL-modem ima dvije općenite inačice: asimetrična primopredajna jedinica (engl. Asymmetric Transceiver Unit-Remote, skr. ATU-R) ili simetrična primopredajna jedinica (engl. Symmetric Transceiver Unit-Remote, skr. STU-R). Mnogi proizvođači komunikacijske opreme implementiraju komutacijske (engl. switching) ili usmjerivačke (engl. routing) module u svoje DSL-modeme. U takvom scenariju korisničkog područja (engl. customer premises) PC ili IAD je povezan s DSL-modemom pomoću Ethernet-poveznice 10/100BASE-T. Za nazive smjerova prijenosa DSL-om koristi se sljedeća konvencija: smjer od lokalne centrale prema korisničkom području naziva se dolazni smjer (engl. downstream ili downlink), dok se suprotni smjer prijenosa naziva odlazni smjer (engl. upstream ili uplink). Ako se upredenom paricom istovremeno s DSL-podacima prenosi i POTS-promet, ATU-R je obično povezan s paricom pomoću POTS-razdjelnika (engl. POTS splitter) koji u dolaznom smjeru odvaja POTS-promet od DSL-prometa. U takvom mrežnom scenariju tehničar pružatelja usluge mora doći na korisničku lokaciju kako bi izveo pravilno ožičenje. POTSrazdjelnik je ujedno integriran u mrežno sučelje (engl. network interface device, skr. NID). Općenito, NID je točka koja označava granicu između lokalne petlje i korisničkog područja. Ponekad se na korisničkom području umjesto razdjelnika koriste mikrofilteri (engl. microfilters). Prednost mikrofiltera je u tome što ga krajnji korisnik može samostalno instalirati. 5

6 Na drugom kraju DSL-poveznice, tj. u lokalnoj centrali, lokalna je petlja ožičena na glavni razdjelnik (engl. main distribution frame, skr. MDF), koji povezuje krajnje DSL-korisnike izravno s pristupnim DSL-multipleksorom (engl. digital subscriber line access multiplexer, skr. DSLAM), odnosno, s modemskim DSL-karticama ugrađenim u DSLAM. Svaka se takva modemska DSL-kartica naziva ATU-C ili STU-C (slovo C u skraćenici potječe od američkog naziva za lokalnu centralu, tj. central office), ovisno o tome da li je prijenos nekom DSLpoveznicom nesimetričan ili simetričan. Modemske DSL-kratice imaju varijabilan broj priključaka. Svaki je krajnji korisnik izravno povezan s nekim od tih priključaka, pri čemu svaki priključak obavlja funkcije fizičkog sloja (engl. physical layer, skr. PHY), tj. prvog, odnosno najnižeg sloja korištene protokolne arhitekture. Najnovija generacija DSLAM-ova ima ugrađenu funkcionalnost mrežnog sloja utemeljenu na protokolu IP (engl. Internet Protocol). Uslijed navedenog takvi se DSLAM-ovi nazivaju i IP/DSL-komutatori (engl. IP/DSL switches). IP/DSL-komutatore je moguće programirati tako da podržavaju i diferencirano posluživanje (engl. differential queuing) utemeljeno na dogovoru o razini pružanja usluge (engl. service level agreement, skr. SLA). U IP/DSL-komutatore ugrađena je i funkcionalnost multipleksiranja na fizičkom sloju. DSLAM multipleksira DSL-promet koji potječe od mnogobrojnih krajnjih DSL-korisnika na brzu jezgrenu ATM-mrežu (ATM je skraćenica od engl. Asynchronous Transfer Mode, u prijevodu: asinkroni načina transfera) posredstvom tzv. univerzalnog pristupnog koncentratora (engl. universal access concentrator, skr. UAC) smještenog u lokalnoj centrali. Pored samog DSL-prometa UAC može također koncentrirati i ostale vrste prometa. UAC odabire pružatelja mrežne usluge (engl. network service provider, skr. NSP) kojemu je potrebno proslijediti podatke krajnjih korisnika, te zatim usmjerava ili komutira podatke prema brzoj glavnoj poveznici (engl. trunk) prema odabranom NSP-u. Kad se POTS-prometni tokovi (engl. traffic flows) prenose zajedno s podatkovnim prometnim tokovima istim lokalnim petljama (DSL over POTS), POTS-promet i podatkovni promet se u lokalnoj centrali frekvencijski razdvajaju pomoću višestrukog POTS-razdjelnika (engl. POTS splitter chassis, PSC). U PSC-u se POTS-promet odvaja prema PSTN-u, a podatkovni promet prema priključcima modemskih DSL-kartica smještenih u DSLAM-u. POTS-razdjelnici su pasivni uređaji što znači da i u slučaju prestanka napajanja DSLAM-a električnom energijom ili nekog dugog kvara na DSLAM-u POTS-promet ostaje sačuvan. 3. Smetnje u prijenosu DSL-om U usporedbi s modemima za prijenos signala POTS-kanalima, DSL-tehnologije omogućavaju postizanje znatno većih prijenosnih brzina i to upravo zbog toga što kod xdsl-a ne postoji ograničenje širine kanala na raspon od 300 do 3400 Hz. Međutim, proširenje prijenosnog pojasa dovodi do većeg prigušenja (engl. attenuation) signala kao i do mnogih drugih problema koji su bili zanemarivi u prijenosu POTS-kanalima. Iskoristiva širina prijenosnog pojasa lokalne petlje ovisi o brojnim čimbenicima, kao što su duljina petlje, karakteristična impedancija linije, srednja snaga signala, frekvencija signala i tehnika linijskog kodiranja. Što je viša frekvencija signala to je veće i njegovo prigušenje te samim time signal postaje slabiji na ulazu u prijemnik na drugom kraju lokalne petlje, što povećava vjerojatnost pogreške prilikom detekcije primljenih simbola. Dominantna pitanja vezana uz smetnje i štetne utjecaje na digitalne pretplatničke linije su sljedeća (Slika 3.1): prigušenje signala, 6

7 premošteni odvojci, pupinizacijske zavojnice (engl. loading coils), neprilagođenja impedancija (engl. impedance mismatches), preslušavanje (engl. crosstalk). Slika 3.1 Smetnje u prijenosu DSL-om 3.1. Prigušenje signala i ograničenje dometa prijenosa Korištenje viših frekvencija prilikom prijenosa signala upredenim paricama, prije svega radi podrške bržim uslugama, rezultira između ostalog i kraćim dometom prijenosa lokalnom petljom. Razlog tome su gubici snage signala koji su to veći što je i frekvencija signala viša. Dakle, što je veće prigušenje signala (tj. gubici snage signala) u nekoj lokalnoj petlji, to je kraći i domet prijenosa tom petljom. Jedan od načina za minimiziranje prigušenja signala je uporaba vodiča manjeg otpora. Deblji vodiči imaju manji otpor nego tanki vodiči, što znači manje prigušenje signala i veći domet prijenosa. Naravno, korištenje vodiča većeg promjera ima za posljedicu veće dimenzija kabela, iz čega izravno proizlaze i veći troškovi izgradnje kabelske infrastrukture. Zbog toga telekomunikacijske tvrtke prilikom dizajniranja kabelske infrastrukture koriste vodiče najmanjeg mogućeg promjera koji je dostatan za podršku željenim uslugama. Svaki par metalnih vodiča koji tvore upredenu paricu moguće je opisati pomoću četiri osnovna električka elementa: otpor (R), kapacitivnost (C), induktivnost (L) i vodljivost (G), izraženih odgovarajućim jedinicama po kilometru (npr. jedinica za R je Ω/km). Na prigušenje signala u parici dominantno utječe njen otpor. Kao što je poznato iz osnova elektrotehnike, R je obrnuto proporcionalan promjeru vodiča koji tvore paricu. U SAD-u se debljina vodiča prikazuje pomoću jedinice nazvane AWG (skr. od engl. American Wire Gauge). 24 AWG i 26 AWG su promjeri vodiča koji su najčešće prisutni u većini kabelske kanalizacije u Sjevernoj Americi. U većini ostalih zemalja svijeta promjer vodiča se umjesto AWG-om izražava u milimetrima. Na primjer, promjer od 0,4 mm, koji je usporediv s 26 AWG, i promjer od 0,5 mm, koji je usporediv s 24 AWG, su najčešće zastupljeni u kabelskoj infrastrukturi većine zemalja. Ipak, u nekim zemljama koriste se i vodiči većeg promjera, u rasponu od 0,6 do 0,9 mm. Ako je poznat promjer vodiča, d, izražen mjerom AWG, tada je matematičkim izrazom moguće izračunati promjer tog istog vodiča u milimetrima: [ ] [ ] 36 d AWG 39 d mm = Prigušenje signala u lokalnoj petlji moguće je adekvatnim modulacijskim tehnikama smanjiti na minimum. Dobar primjer tome je HDSL. U ranim devedesetim godinama prošlog stoljeća neki su proizvođači komunikacijske opreme preferirali korištenje linijskog koda 2B1Q (dva 7

8 bita prenose se jednim kvaternarnim simbolom) kao alternativni način pružanja E1/T1-usluga bez korištenja regeneratora. Tehnika se je sastojala u razdvajanju slijeda bita brzine 2,048 Mbit/s (E1), odnosno 1,544 Mbit/s (T1), na dvije parice. Prijenosom usluge dvjema linijama te povećanjem broja bita prenijetih po svakom simbolu, linijsku brzinu, izraženu brojem simbola prenijetih u sekundi, odnosno brojem bauda, i, sukladno tome, potrebnu širinu prijenosnog pojasa moguće je smanjiti kako bi se postigao veći domet prijenosa lokalnom petljom. Govoreći konkretno o T1, primjena navedene tehnike je rezultirala T1-uslugom utemeljenom na HDSL-u s dometom prijenosa od 3658 m bez korištenja regeneratora, pretpostavljajući pri tome da promjer vodiča petlje iznosi 0,5 mm (domet prijenosa takve usluge iznosi 2743 m ako pretpostavimo da promjer vodiča petlje iznosi 0,4 mm). Paralelno s inicijativom za korištenje linijskog koda 2B1Q tvrtka Paradyne (u to vrijeme još pod kontrolom AT&T-a) je započela razvoj sličnog HDSL-primopredajnika koji koristi amlitudno-faznu modulaciju bez prijenosa nosioca (engl. Carrierless Amplitude/Phase, skr. CAP). CAP je moguće dizajnirati tako da prenosi dva ili više bita po simbolu. To je CAPprimopredajnicima omogućilo da, koristeći niže područje frekvencijskog spektra nego 2B1Qinačica HDSL-a, prenesu istu količinu informacije na veće udaljenosti (uslijed manjeg prigušenja signala u nižem području spektra). Konačno, temeljem prihvaćenosti linijskog koda 2B1Q u N-ISDN-u i poboljšanih performansi CAP-a, obje je tehnike podržao odbor za standardizaciju HDSL-a Američkog nacionalnog standardizacijskog instituta (engl. American National Standards Institute, skr. ANSI) i Europskog telekomunikacijskog standardizacijskog instituta (engl. European Telecommunications Standardization Institute, skr. ETSI). Slika 3.2 Usporedba širina prijenosnih pojasa koje koriste T1 i HDSL (izvor: Paradyne, 2000.) na apscisi je prikazana frekvencija u kilohercima (KHz), a na ordinati relativna snaga predajnika Neki su proizvođači telekomunikacijske opreme razvili HDSL-uređaje koji koriste prijenosne tehnike različite od 2B1Q i CAP-a. Međutim, to su izolirani slučajevi, i njih standardizacijske organizacije nisu uzele u razmatranje. Slika 3.2 prikazuje usporedbu prijenosnog pojasa koju koristi konvencionalni prijenos T1-usluge utemeljen na linijskom kodu AMI (skr. od engl. Alternate Mark Inversion), odnosno na njegovoj inačici B8ZS, s prijenosnim pojasevima koje inačice HDSL-a koriste za prijenos T1. Slika pokazuje da AMI-T1 koristi skoro 4 puta širi pojas frekvencija nego 2B1Q-HDSL i skoro 9 puta širi pojas od onog kojeg koristi CAP- 8

9 HDSL. Slika 3.3 prikazuje usporedbu prijenosnih brzina i dometa prijenosa lokalnom petljom prilikom korištenja linijskog koda AMI i modulacije CAP, prikazujući i kapacitet informacijskog kanala izračunat sukladno Shannonovom teoremu (engl. Shannon capacity), koji predstavlja maksimalnu teoretski postizivu prijenosnu brzinu u lokalnoj petlji danih obilježja. Slika 3.3 Usporedba prijenosnih brzina i dometa simetričnog prijenosa jednom upredenom paricom promjera 0,5 mm (izvor: Paradyne, 2000.) na apscisi je prikazan domet prijenosa u km (i ft), na ordinati informacijska brzina u Mbit/s, pretpostavljeni parametri prijenosa su: izvor šuma je NEXT, S/N margina je 0 db, a vjerojatnost pogreške bita (skr. BER) iznosi 10-7 Pored "normalnog" prigušenja signala uzrokovanog promjerom vodiča, dodatni izvor prigušenja signala predstavljaju kabelski spojevi (engl. cable splices). Kabeli namijenjeni prijenosu POTS-a proizvode se u namotima ograničene duljine (obično do nekoliko stotina metara). Istovremeno mnoge su lokalne petlje dugačke i po nekoliko kilometara. Za kreiranje takvih petlji potrebno je nekoliko kabelskih spojeva. Razina prigušenja signala kojeg uzrokuju kabelski spojevi ovisi o vrsti spoja i o količini korozije unutar spoja. Svaki kabelski spoj duž linije doprinosi povećanju otpora lokalne petlje, povećavajući na taj način ukupno prigušenje signala u petlji. Rješenje za smanjenje prigušenja signala je uporaba regeneratora. Regeneratori mogu znatno povećati maksimalni ostvarivi domet komunikacije lokalnom petljom. U današnje vrijeme regeneratore je moguće koristiti u gotovo svim inačicama xdsl-a, simetričnim i asimetričnim. Postoji jedan problem kojeg Prilikom planiranja uporabe regeneratora potrebno je uzeti u razmatranje činjenicu da su regeneratori aktivni mrežni elementi kojima je nužno potrebno stalno napajanje električnom energijom. Postoji nekoliko načina kako riješiti taj problem, ali je filozofija većine mrežnih planera takva da se uporaba regeneratora izbjegava kad god je to moguće, ili da se u najmanju ruku broj regeneratora po svakoj lokalnoj petlji svede na minimum. 9

10 3.2. Premošteni odvojci Premošteni odvojci su nezaključene ekstenzije upredenih parica koje uzrokuju dodatne gubitke snage signala u parici. Ako premošteni odvojak ima duljinu l, tada se najveći gubici javljaju oko frekvencije f koja izravno odgovara valnoj duljini λ = 4 l (λ = c/f, pri čemu je c km/s, a f je frekvencija signala). Budući da su valna duljina i frekvencija signala međusobno obrnuto proporcionalne, kratki premošteni odvojci imaju najveći utjecaj na širokopojasne usluge (npr. xdsl), dok dugački premošteni odvojci imaju veći utjecaj na uskopojasne usluge (npr. POTS). Postoje lokalne petlje s dva ili više odvojaka, a štetni učinak kojeg proizvode višestruki odvojci je kumulativan. Ožičenje na korisničkom području obično sadrži dodatne premoštene odvojke. Dodatni gubici snage signala jače su izraženi na kratkim odvojcima, te su sukladno tome tehnologije koje koriste niža frekvencijska područja slabije izložene tom negativnom učinku Pupinizacija Pupinizacijske zavojnice se umeću u prijenosne linije korištene za POTS kako bi se povećao njihov domet. Umetanje pupinizacijskih zavojnica smanjuje prigušenje signala u prijenosnom pojasu do 300 do 3400 Hz te omogućava prijenos POTS-signala na veće udaljenosti. Nažalost, prigušenje signala u pupiniziranoj parici raste puno brže na frekvencijama višim od onih korištenih za prijenos POTS-a nego u nepupiniziranoj parici. Naravno, ta činjenica nije smatrana problemom u tradicionalnim analognim pretplatničkim linijama, ali kad je N-ISDN došao u fazu standardizacije, pupinizacijske zavojnice su postale ozbiljna prepreka. Budući da DSL-tehnologije koriste još širi frekvencijski pojas nego N-ISDN, upredene parice s ugrađenim pupinizacijskim zavojnicama ne mogu biti korištene za prijenos korisničkih signala DSL-om. Ne postoji drugi način za neutralizaciju pupinizacijskih zavojnica osim da ih se fizički ukloni s linije. Uklanjanje pupinizacijskih zavojnica je skup i dugotrajan postupak. Zbog spomenutih troškova, neki su telekomunikacijski operatori odlučili da ne uklanjanju sve pupinizacijske zavojnice odjednom, barem ne do trenutka dok to ne postane neophodno za funkcioniranje DSL-usluga (DSL-usluga je skraćeni naziv za prijenosnu uslugu koju korisnicima pruža digitalna pretplatnička linija) Neprilagođenja impedancija Karakteristična impedancija upredene parice ovisi o parametrima linije R, L, C i G, ali ne ovisi o duljini parice. U području frekvencija koje se koristi u POTS-u, karakteristična impedancija parice iznosi otprilike 600 Ω. Na višim frekvencijama ona se smanjuje i iznad otprilike 10 khz stabilizira se na vrijednosti između 100 i 120 Ω, ovisno o vrsti parice. Kao što je već ranije rečeno, dulje se lokalne petlje sastoje od jedne ili više ulančenih upredenih parica. Ako zanemarimo kabelske spojeve, bilo koje neprilagođenje impedancija u petlji predstavlja mjesto nastanka refleksije signala, koja uzrokuje gubitke snage signala uslijed refleksije (engl. return loss). Primjeri neprilagođenja impedancija u nekoj paričnoj lokalnoj petlji su sljedeći: dvije upredene parice međusobno različitih karakterističnih impedancija spojene su zajedno u jednu lokalnu petlju, upredena parica je zaključena impedancijom koja je različita od njene karakteristične impedancije itd. Ako se signal prenosi upredenom paricom i dođe do kabelskog spoja na mjestu na kojem je dotična parica povezana s drugom upredenom paricom različite karakteristične impedancije, dio energije signala se počne vraćati natrag prema predajniku koji ga je generirao, a ostatak se prenosi dalje prema prijemniku kojem je i poslan. Posljedica gubitka snage signala je ta da signal dolazi na ulaz prijemnika oslabljen i samim time je više izložen štetnim utjecajima 10

11 interferencije i šuma. Dakle, neprilagođenja impedancija efektivno smanjuju domet prijenosa DSL-om. Pored toga, krajnji korisnici često sami izvode ekstenzije postojećih telefonskih linija u svojim domovima i to najčešće tako da međusobno povezuju upredene parice različitih promjera vodiča. Nakon primjene DSL-tehnologije na takvim korisničkim područjima mogu nastati problemi uslijed neprilagođenja impedancija (pored već ranije spomenutog problema s odvojcima) Preslušavanje Preslušavanje može poprimiti jedan od dva osnovna oblika. Preslušavanje na bližem kraju (engl. near end crosstalk, skr. NEXT) ima jači (štetniji) utjecaj na korisnički signal u parici na koju djeluje. Drugi oblik preslušavanja je preslušavanje na daljem kraju (engl. far end crosstalk, skr. FEXT), koje obično ima slabiji utjecaj na korisnički signal u parici na koju djeluje, jer je signal koji se preslušavanjem prenosi na dalji kraj ujedno i jače prigušen uslijed prostiranja paricom nego što je slučaj kod NEXT-a. Kad je razina NEXT-a i/ili FEXT-a dovoljno velika, primljeni signali su krivo interpretirani prilikom detekcije simbola u prijemniku, uslijed čega se povećava vjerojatnost pogreške bita (engl. bit error ratio, skr. BER). Oba preslušavanja se povećavaju s frekvencijom (NEXT f 1,5, FEXT f 2 ). Preslušavanje je dominantan čimbenik koji utječe na performanse mnogih prijenosnih sustava. Uslijed toga se performanse nekog DSL-sustava često prikazuju u odnosu na prisutnost drugih sustava koji mogu dovesti do pojave preslušavanja na promatrani DSLsustav. Na primjer, domet lokalne petlje na kojoj je implementiran DSL-sustav može biti prikazan u ovisnosti o prisustvu 49 N-ISDN-sustava ili 24 HDSL-sustava koji ometaju dotični DSL-sustav u zajedničkom kabelu. Zanimljiva pojava koju treba razmotriti je da istovrsni sustavi koji koriste poništavanje odjeka (engl. echo cancellation, skr. EC) stvaraju tzv. samopreslušavanje na bližem kraju (engl. self NEXT). Ono stvara znatnu interferenciju na ostale istovrsne sustave koji koriste poništavanje odjeka (skr. EC-sustavi) u istoj kabelskoj grupi. Dakle, primjena višestrukih istovrsnih EC-sustava će dovesti do degradacije performansi svih istovrsnih sustava unutar kabelske grupe. Na primjer, jedan T1-HDSL-EC-sustav koji koristi CAP ili 2B1Q može postići ciljani domet od m. Međutim, dodavanje drugih EC-sustava koji koriste CAP ili 2B1Q u istu kabelsku grupu dovodi do smanjenja dometa promatranog T1-HDSL-sustava na manje od m. Ta je pojava prisutna kod skoro svih EC-sustava kao što su sustavi koji koriste linijski kod 2B1Q, CAP-HDSL-sustavi, SDSL-EC-sustavi te DMT-ADSL-EC-sustavi, razmatrani u sljedećim odjeljcima. Zbog toga pružatelji usluga moraju prilikom odabira DSLtehnologije provjeriti performanse sustava u prisustvu samopreslušavanja na bližem kraju, koje će zasigurno djelovati proporcionalno aktiviranju novih usluga u susjednim sustavima. Razvijeno je nekoliko tehnika za svođenje štetnih utjecaja izazvanih preslušavanjem na minimum. Neki DSL-primopredajnici koriste u predajnom smjeru frekvencijski pojas koji je različit od onog korištenog u prijemnom smjeru. Takvo frekvencijsko razdvajanje signala naziva se multipleksiranje po frekvencijski raspodijeljenim kanalima (engl. frequency division multiplexing, skr. FDM). Osnovna prednost FDM-sustava nad EC-sustavima leži u otklanjanju NEXT-a. Razlog tome je što neki sustav ne prima signale u istom pojasu frekvencija u kojem neki njemu susjedni sustav šalje vlastite signale. Stoga FDM-sustavi često pokazuju bolje performanse glede preslušavanja na istovrsne sustave nego sustavi s poništavanjem odjeka. Kompromis načinjen prilikom dizajniranja FDM-sustava sastoji se u tome što frekvencijski razdvojeni dolazni i odlazni signali zajedno zauzimaju širi pojas frekvencija nego u ECsustavima (u njima se pojasevi korišteni u dolaznom i odlaznom smjeru međusobno 11

12 preklapaju), što, naravno, rezultira smanjenjem dometa FDM-sustava. U nekim je scenarijima prijenosnih sustava prigušenje signala najistaknutiji čimbenik koji utječe na performanse sustava. U drugim pak slučajevima preslušavanje ima najjače izraženi utjecaj na sustav. Optimalna implementacija je funkcija okoline sustava. Prilikom primjene u okolini u kojoj je očekivana umjerena ili niska razina NEXT-a, bolje performanse će pokazati EC-sustav. Nasuprot tome, u okolini gdje je očekivan dominantniji utjecaj NEXT-a FDM-sustav može imati bolje performanse Mjere za otklanjanje smetnji u prijenosu DSL-om Najučinkovitije mjere koje mogu biti korištene za otklanjanje smetnji u prijenosu DSL-om su sljedeće: automatska prilagodba prijenosne brzine (engl. automatic rate adaptation), različito kašnjenje za različite vrste prometa, S/N margina, testiranje lokalne petlje. Automatska prilagodba prijenosne brzine Starije inačice ADSL-a imaju fiksnu dolaznu i odlaznu brzinu. Sve novije inačice te tehnologije koriste tehnike automatske prilagodbe prijenosne brzine. Sukladno tome, odgovarajuće ime za ADSL je DSL s mogućnošću prilagodbe prijenosne brzine (engl. rate adaptive digital subscriber line, skr. RADSL). Osnovna ideja prilagodbe prijenosne brzine je očuvati domet DSL-sustava prilagođavanjem prijenosne brzine trenutnom stanju lokalne petlje. Prilagodba prijenosne brzine koristi se podjednako u starijim CAP-ADSL-sustavima i u novijim DMT-ADSL-sustavima. Različito kašnjenje za različite vrste prometa Jedno od osnovnih rješenja za otklanjanje smetnji u prijenosu DSL-om je dozvoliti određeni iznos kašnjenja (engl. latency, delay) u svrhu ispravljanja pogrešaka. Na primjer, ADSL podržava dva različita kašnjenja (za kašnjenje u ovom kontekstu koristi se engleski termin latency path) za prijenos podataka lokalnom petljom. Dva različita kašnjenja su utemeljena na činjenici da su podatkovne usluge manje osjetljive na kašnjenje nego usluge u stvarnom vremenu, poput videa i audia. ADSL koristi tzv. brzi podatkovni put (engl. fast data path), koji omogućava postizanje minimalnog kašnjenja kroz DSL-primopredajnik, ali je izložen povećanom broju pogrešaka bita u prijemu što zahtijeva primjenu tehnika za ispravljanje pogrešaka u prijemu. ADSL također koristi i tzv. podatkovni put s prepletanjem bita (engl. interleaved data path), koji osigurava veći integritet prenošenim podacima, ali ga obilježava povećano kašnjenje prijenosa. Međutim, korištenje podatkovnog puta s prepletanjem bita rezultira učinkovitim smanjenjem broja pogrešaka bita i potrebnih retransmisija Upravljanje spektrom Upravljanje spektrom (engl. spectrum management, skr. SM) je sinonim za skup pravila koja bi različitim pružateljima usluge omogućila korištenje međusobno konkurentnih prijenosnih sustava unutar istog kabela. U Americi je jedan odbor standardizacijske organizacije ANSI razvio standard za SM. Osnovni ciljevi tog standarda su omogućiti inovacije, konkurenciju između pružatelja usluge, konkurenciju između proizvođača telekomunikacijske opreme, te 12

13 istovremeno zaštititi postojeće usluge. To se postiže ograničavanjem snage predajnika, korištenja određenih frekvencijskih pojaseva i dometa lokalnih petlji. 4. Simetrične DSL-tehnologije Referencirajući se na simetrične DSL-tehnologije popisane u tablici (Tablica 1.1), samo HDSL mora koristiti dvije ili čak tri upredene parice, dok je ostalim simetričnim DSLtehnologijama dovoljna i jedna upredena parica za dvosmjerni prijenos DSL-podataka. Važno je reći da niti jedna simetrična DSL-tehnologija ne podržava prijenos POTS-kanala po istoj parici po kojoj se prenose i DSL-podaci IDSL IDSL, kreiran na temelju modela N-ISDN-a, isporučuje korisnicima do 144 kbit/s podataka. Temelji se na sučelju BRI i koristi istu tehniku linijskog kodiranja, tj. 2B1Q. Ukupna prijenosna brzina na sučelju U, smještenom između NT-a krajnjeg korisnika i linijskog zaključenja (engl. line termination, skr. LT) u lokalnoj centrali, iznosi 160 kbit/s, a linijska brzina iznosi 80 kbaud. IDSL podržava trajno uspostavljene veze. Dakle, uspostava poziva koja je neophodna u N-ISDN-u, suvišna je u IDSL-u i, sukladno tome, kanal D, koji se koristi u svrhu razmjene signalizacijskih podataka u N-ISDN-u, moguće je koristiti za prijenos prometa krajnjih korisnika IDSL-om. IDSL obično predstavlja kraj neke veze uspostavljene tehnologijom komutacije okvira (engl. Frame Relay, skr. FR), protokolom HDLC (skr. od engl. High-level Data Link Control, u prijevodu: visoka razina upravljanja podatkovnom poveznicom) ili protokolom PPP (skr. od engl. Point-to-point Protocol, u prijevodu: protokol komuniciranja od točke do točke). Domet IDSL-a iznosi oko m, a moguća je i uporaba regeneratora za produljenje dometa prijenosa. IDSL, hibridna tehnologija, je posebno zanimljiv onim pružateljima usluga koji su poduzeli velika ulaganja u N-ISDN infrastrukturu, ali sada žele integrirati DSL u svoju mrežu (na primjer, jedan DSLAM može ugradnjom odgovarajućih mrežnih kartica podržavati i ADSL i IDSL) HDSL Osnovna primjena HDSL-a je produljenje dometa E1/T1-sustava. Sukladno tome, postoje dvije inačice HDSL-a, E1-HDSL i T1-HDSL, pri čemu se prva koristi za prijenos E1-signala, a druga za prijenos T1-signala. Osnovna obilježja: prijenosni pojas kojeg koristi HDSL obuhvaća područje frekvencija od 80 khz do 240 khz. Maksimalni domet prijenosa kojeg je moguće ostvariti HDSLmodemima nalazi se unutar intervala od do metara, a može biti produljen i do 12 km uporabom regeneratora. Dolazna i odlazna prijenosna brzina su međusobno jednake i iznose 2,048 Mbit/s (E1-HDSL), odnosno 1,544 Mbit/s (T1-HDSL). Linijsko kodiranje koje koristi tehnologija HDSL opisano je u odjeljku 3.1. E1-HDSL-okviri: HDSL-okviri se šalju uzastopno jedan za drugim. Ako krajnji korisnik privremeno ne generira promet, okviri se popunjavaju sadržajem bez značenja (engl. dummy contents). To je neophodno zbog održavanja veze na razini sloja podatkovne poveznice (engl. data link layer, skr. DLL). HDSL-okviri prenose korisničke podatke i upravljačke (engl. control) podatke. Period ponavljanja HDSL-okvira iznosi 6 ms, što znači da HDSL-predajnik svake sekunde pošalje otprilike 167 okvira na liniju. Svaki okvir sadrži kvaternarnih simbola, odnosno bita. 13

14 HDSL standardi ANSI T1.4-TR28 ANSI je standardizirao prijenos T1 signala pomoću dvije upredene parice pri čemu se po svakoj prenosi 784 kbit/s to je tzv. T1-HDSL; standardi odbora ETSI TM6 definiraju E1-HDSL-sustave koji koriste jednu, dvije ili tri parice. Prijenosna brzina E1-HDSL-sustava koji koristi jednu paricu iznosi kbit/s, ako koristi dvije parice brzina iznosi kbit/s po svakoj parici, dok prijenosna brzina HDSL-sustava koji koristi tri parice iznosi 784 kbit/s po svakoj parici; Standard ITU-T G nazvan skraćeno G.hdsl, korištenje parica isto kao u ETSI standardu, omogućava korištenje linijskog koda 2B1Q i modulacije CAP. HDSL je moguće koristiti za prijenos E1/T1-prometa između centrala, za međusobno povezivanje mreža velikih tvrtki pomoću zakupljenih kanala (engl. leased lines), za međusobno povezivanje baznih stanica (engl. base stations) i centrala pokretne mreže (engl. mobile switching centers, skr. MSCs), za pristup lokalnim mrežama (engl. Local Area Network, skr. LAN) i za pristup poslužiteljima preko Interneta Prednosti i nedostaci HDSL-a Prednosti HDSL-a: frekvencijski pojas (od 80 do 240 khz) je uži nego kod zakupljenih E1/T1-kanala (2/1,5 MHz). instalacija HDSL-modema je jednostavna i brza usluga postaje raspoloživa unutar kratkog vremenskog intervala; nema potrebe za korištenjem regeneratora na udaljenostima do 5 km. Nedostaci HDSL-a: mogućnost nastanka samopreslušavanja na bližem kraju, jer se sve upredene parice koriste za istovremeni prijenos u oba smjera; HDSL-sustavi ne podržavaju istovremeni prijenos POTS-a i DSL-podataka; korištenje više od jedne upredene parice za prijenos HDSL-om je nužno suprotno od toga, većina korisnika opremljena je isključivo jednom paricom; postojeći HDSL-standardi nisu dovoljno precizni proizvođačima opreme ostavljeno je previše prostora za primjenu specifičnih rješenja u HDSL-opremi (vrlo često su rješenja koja potječu od različitih proizvođača međusobno nekompatibilna) HDSL2 HDSL2 ili napredni HDSL je usluga za prijenos T1-okvira koristeći pri tome prijenosnu brzinu od 1,544 Mbit/s po jednoj upredenoj parici na udaljenostima do otprilike 3,7 km, što se podudara s tzv. područjem posluživanja koje pokriva pružatelj usluge (engl. Carrier Service Area, CSA), koje predstavlja skup pravila korištenih u SAD-u. Domet HDSL2 moguće je udvostručiti korištenjem uređaja za produljenje linije (engl. line extenders), koji predstavljaju određenu vrstu regeneratora. HDSL2 koristi linijski kod nazvan TC-PAM (skr. od engl. trellis coded pulse amplitude modulation). Odbor ANSI T1E1.4 je razvio HDSL2- tehnologiju baš za potrebe prijenosa T1-usluge i dodijelio mu je oznaku T HDSL2 se obično koristi u FR-sustavima, sustavima pokretnih komunikacija (za povezivanje baznih 14

15 stanica s MSC-ovima), za pristup LAN-ovima i mrežama šireg područja (engl. Wide Area Network, skr. WAN) i za pružanje T1-usluga SDSL Tehnologija SDSL ima nekoliko oblika koje su definirali proizvođači opreme. SDSL je najbolje pojmiti kao generički opis skupine sličnih tehnologija. Nekoliko oblika SDSL-a definiranih od strane proizvođača u stvari su dijelovi jednog standarda za simetrične usluge definiranog na svjetskoj razini. Većina inačica SDSL-a koriste linijski kod 2B1Q, dok neke od njih još uvijek koriste modulaciju CAP. Sve inačice SDSL-a koriste jednu upredenu paricu za istovremeni prijenos signala u oba smjera. Jedna od simetričnih varijanti, nazvana simetrična digitalna pretplatnička linija s mogućnošću korištenja većeg broja prijenosnih brzina (skr. od engl. Multirate SDSL, skr. M/SDSL), podržava promjenu prijenosne brzine primopredajnika i na taj način omogućava ujedno i promjenu dometa prijenosa. CAP-inačica M/SDSL-a podržava osam različitih prijenosnih brzina, te omogućava prijenos brzinama 64 ili 128 kbit/s na udaljenosti do 8,9 km, pretpostavljajući pri tome korištenje upredene parice promjera 0,5 mm, odnosno na udaljenosti do 4,5 km pri punoj brzini od 2,048 Mbit/s. M/SDSL ima ugrađenu mogućnost automatske prilagodbe prijenosne brzine, slično kao i RADSL SHDSL Simetrična digitalna pretplatnička linija velike prijenosne brzine (engl. Symmetric High Bitrate Digital Subscriber Line, skr. SHDSL) je međunarodno prihvaćena simetrična DSLusluga. SHDSL podržava prijenosne brzine u rasponu od 192 kbit/s pa sve do 2,312 Mbit/s (domet prijenosa pri maksimalnoj brzini bez korištenja regeneratora iznosi 4 km). Slika 4.1 Usporedba prijenosnih brzina i dometa različitih DSL-tehnologija (izvor: DSL Forum, 2002.) na apscisi je prikazan domet u km (kft, 1 kft 305 m), pod pretpostavkom korištenja upredene parice promjera vodiča 0,5 mm, a na ordinati je prikazana prijenosna brzina izražena u kbit/s SHDSL je razvijen kao zamjena za sve postojeće simetrične DSL-tehnologije: IDSL, HDSL, HDSL2 i inačice SDSL-a (SHDSL je u stvari formalni standard ITU-T-a za SDSL), kao i 15

16 zamjena za prijenosne tehnologije E1/T1. ITU-T G je utemeljen na modifikaciji tehnologije HDSL2, te koristi linijski kod TC-PAM, koji signal kodira koristeći 16 razina umjesto četiri razine koliko ih koristi 2B1Q. Na taj način TC-PAM povećava iskoristivost spektra. Prijenos SHDSL-om je dvosmjeran i koristi se razdvajanje smjerova prijenosa poništavanjem odjeka. Domet SHDSL-a je moguće povećati korištenjem regeneratora. SHDSL je sa stajališta spektralne kompatibilnosti prihvatljiviji nego prijašnje verzije SDSLa, N-ISDN ili E1/T1. Slika 4.1 prikazuje prijenosne brzine i domete koje je moguće postići različitim DSL-tehnologijama, te prikazuje kako SHDSL pruža potpuno simetričnu prijenosnu uslugu na udaljenostima većim od drugih DSL-tehnologija. Također je vrlo važno uočiti da su standardi simetričnih DSL-tehnologija razvijani kako bi podržavali rad sustava pomoću regeneratora. Standard SHDSL-a podržava i korištenje linijski napajanih regeneratora što omogućava postizanje velikog dometa korisnicima te DSL-usluge. Višestruki regeneratori (do ukupno 7 na jednoj lokalnoj petlji) mogu biti korišteni za postizanje vrlo velikih dometa. Dakle, SHDSL-usluge mogu biti pružane i korisnicima na udaljenostima većim od metara. Nadalje, SHDSL podržava i usnopljavanje linija (engl. line bonding). Općenito, usnopljavanje parica omogućava paralelni prijenos po dvije ili više upredenih parica (linija). U kontekstu SHDSL-a usnopljavanje znači uporabu dvije upredene parice, uslijed čega se ukupna prijenosna brzina usnopljenog SHDSL-sustava udvostručava (kreće se u rasponu od 384 kbit/s do 4,624 Mbit/s) Spektralna kompatibilnost Spektralna kompatibilnost (engl. spectral compatibility) dva DSL-sustava definirana je utjecajem preslušavanja kojeg jedan sustav stvara na drugom sustavu u istom kabelu. Budući da se DSL-usluga ne uvodi automatski svim krajnjim korisnicima, kroz neko vrijeme tehnologije sazrijevaju i novi se standardi pojavljuju, moguće je u nekom vremenskom periodu imati mješavinu DSL-tehnologija čak i unutar iste kabelske grupe. Slika 4.2 Spektralna gustoća snage SHDSL-signala brzine 768 kbit/s (izvor: DSL Forum, 2002.) na apscisi grafa prikazana je frekvencija signala u khz, a na ordinati spektralna gustoća snage u dbm/hz 16

17 Iskustvo pokazuje da neke tehnologije generiraju veće preslušavanje od ostalih. Različite vrste DSL-a u istom kabelu koriste različite frekvencijske pojaseve. Ovisno o snazi signala i njenoj spektralnoj gustoći različite vrste DSL-sustava mogu, a i ne moraju nužno biti kompatibilne jedna s drugom. Prilikom dizajniranja DSL-sustava spektralna kompatibilnost predstavlja važan moment jer primjena novih DSL-usluga ne smije degradirati performanse drugih već postojećih prijenosnih usluga u istom kabelu. Na isti način, postojeće usluge u kabelu ne smiju spriječiti nove DSL-usluge u dosezanju njihovih planiranih performansi. Spektralna kompatibilnost je funkcija stupnja preklapanja između spektara primljenog signala i signala preslušavanja, kao i relativne snage tih signala. Nekolicina čimbenika utječe na razinu preslušavanja u upredenoj parici: duljina lokalne petlje, utjecaj poništavanja odjeka ili FDM-a na prijenos, i drugi. SHDSL-standard, ITU-T G.992.1, je razvijen ne samo da bi definirao interoperabilnost sustava, već kako bi razmotrio i spektralna obilježja postojećih linijskih kodova i prijenosnih tehnika koje su rasprostranjene u postojećim mrežama. Slika 4.2 prikazuje poboljšanu karakteristiku spektralne gustoće snage (engl. power spectral density, skr. PSD) i učinkovitost SHDSL-a. Sa smanjenom snagom unutar korištenog frekvencijskog pojasa smanjena je i razina interferencije s korisnicima ADSL-a. Dakle, SHDSL predstavlja manju smetnju lokalnim petljama opremljenim ADSL-opremom, ali zbog korištenja relativno uskog pojasa u nižem području frekvencija osigurava poboljšanu spektralnu kompatibilnost s postojećim DSL-instalacijama Procedura uspostave SHDSL-poveznice Još jedna prednost koju SHDSL ima pred ranijim inačicama simetričnih DSL-tehnologija je korištenje signalizacijskog standarda ITU-T G za uspostavu prijenosne poveznice. Naziv tog standarda u engleskom izvorniku je "Handshake Procedures for DSL Transceivers", što je moguće prevesti kao "Procedure za uspostavu prijenosne poveznice koje koriste DSL-primopredajnici". Taj se standard skraćeno naziva G.hs. G.hs definira signale, poruke i procedure koji se razmjenjuju između DSL-opreme. Korištenje tih signalizacijskih mogućnosti nastupa u fazi komunikacije nakon što DSL-oprema prođe kroz inicijalizaciju podsustava vlastitog napajanja električnom energijom te uđe u fazu automatske uspostave određenih djelatnih obilježja prije nego što započne sam prijenos korisničkih signala. Pored ostalog, G.hs procedure se, pored ostalog, koriste i za automatsku prilagodbu prijenosne brzine. Širinu prijenosnog pojasa te sukladno tome i prijenosnu brzinu koje je moguće podržati na određenoj lokalnoj petlji moguće je prilagoditi kako bi se postigao BER definiran ugovorom o razini pružanja usluge (SLA), ili kako bi se ostvario veći domet lokalne petlje. Prilikom uporabe G.hs-a prilagođavanje prijenosne brzine i podešavanje snage signala izvode se automatski Primjene SHDSL-a I dok je SHDSL, kao brza simetrična prijenosna usluga, primarno bio namijenjen poslovnim i SOHO-korisnicima, on je ujedno primjenjiv u rezidencijalnom sektoru telekomunikacijskog tržišta. Budući da se prijenos SHDSL-om odvija u digitalnoj domeni, kapacitet SHDSLpoveznice je moguće dinamički raspodjeljivati između govornih, podatkovnih i videoaplikacija. SHDSL je moguće učinkovito primijeniti kao transmisijsku podlogu u sljedećim uslugama: usluge namijenjene poslovnim korisnicima prijenos većeg broja govornih linija DSL-om (engl. Voice over DSL, skr. VoDSL), 17

18 web hosting, u slobodnom prijevodu: povezivanje vlastitog web poslužitelja s Internetom preko SHDSL-a, videokonferencije, virtualne privatne mreže (engl. Virtual Private Network, skr. VPN), pristup LAN-ovima s udaljenih lokacija; usluge namijenjene rezidencijalnim korisnicima produljenje dometa namijenjeno udaljenim korisnicima, Residential Gateway Access, u prijevodu: pristup rezidencijalnom prolazu, igranje putem Interneta, usluge između ravnopravnih komunikacijskih entiteta (engl. peer-to-peer). Ostale moguće primjene SHDSL-a su: realizacija prijenosne usluge unutar zgrada s većim brojem poslovnih ili stambenih jedinica (engl. Multiple Dwelling Units MDUs i Multiple Tenant Units MTUs, općenita skraćenica MxU) pojam MDU obuhvaća kuće s apartmanima na iznajmljivanje ili u privatnom vlasništvu te komercijalne zgrade s većim brojem poslovnih ureda, pojam MTU obuhvaća uglavnom hotele; zamjena E1/T1-sustava; migracijski put za VoDSL; tehnologija za ostvarenje većeg dometa prijenosa; širokopojasna alternativa optičkim nitima Ostale simetrične DSL-tehnologije ReachDSL je simetrična DSL-tehnologija koja je prvenstveno namijenjena korisnicima koji zahtijevaju brzi prijenos DSL-usluga na velike udaljenosti. ReachDSL-oprema podržava prijenosne brzine u rasponu od 128 kbit/s do 1 Mbit/s i dizajnirana je za rad na različitim pristupnim linijama i kućnim ožičenjima. Kao nadopuna rješenjima zasnovanim na primjeni ADSL-a, ReachDSL-sustavi produljuju domet prijenosa znatno iznad 6,1 km, pri čemu su instalacije ReachDSL-a izvedene i na udaljenostima većim od 9,1 km. U ReachDSL instalacijama nije potrebna uporaba POTS-razdjelnika na korisničkom području. ReachDSL podržava i dinamičku dodjelu kapaciteta poveznice (engl. dynamic bandwith allocation, skr. DBA). Niže cijene opreme predstavljaju jednu od najvažnijih osobina ReachDSL-a. 5. Asimetrične DSL-tehnologije Stručne studije su pokazale da je signale u smjeru od lokalne centrale prema udaljenim korisničkim lokacijama moguće prenositi na veće udaljenosti nego što je to slučaj u prijenosu u suprotnom smjeru. Razlog tome je štetan utjecaj preslušavanja koji je jače izražen na strani lokalne centrale nego na lokaciji krajnjeg korisnika. Tu pojavu uzrokuje činjenica da se, promatrajući odlazni smjer prijenosa, sve više upredenih parica nalazi u zajedničkom kabelu kako se približavamo lokalnoj centrali, pri čemu svaka parica u kabelu generira preslušavanje na ostalim sustavima u zajedničkom kabelu. Obratno, promatrajući dolazni smjer prijenosa, lokalne petlje se granaju iz jednog zajedničkog kabela, što znači da kabeli koji su bliži 18

19 krajnjim korisnicima sadrže manje parica, te su samim time preslušavanja u njima manja. U DSL-sustavima koji koriste FDM postoji drugi način za iskorištavanje prednosti koji proizlazi iz karakteristika kabelske infrastrukture korištene za POTS: niži frekvencijski pojasevi se koriste za prijenos prema lokalnoj centrali. Budući da su niže frekvencije manje prigušene nego više frekvencije, takav način rada sustava osigurava da je signal na ulazu prijemnika u lokalnoj centrali dovoljno jak u odnosu na šumnu okolinu na tom dijelu pristupne mreže. Na mjestu gdje kabel ulazi u lokalnu centralu situacija glede preslušavanja je najlošija. Postoje tri osnovne inačice asimetrične DSL-tehnologije: ADSL, suvremena inačica ADSL-a nazvana RADSL i VDSL. ADSL i RADSL pružaju krajnjim korisnicima dovoljne brzine za pretraživanje weba (engl. web surfing) i elektroničku razmjenu poruka, uključujući i slanje velikih datoteka u privitku (engl. attachment) poruka. VDSL je primarno dizajniran kao transmisijska podloga za brzo strujanje (engl. streaming) videa. VDSL može podržati i prijenos simetričnim brzinama. ADSL, RADSL i VDSL koriste jednu upredenu paricu ADSL Od svih DSL-tehnologija ADSL je doživio najveću popularnost kod onih rezidencijalnih i SOHO-korisnika koji su s lokalnom centralom povezani pomoću jedne upredene parice. ADSL je tehnologija koja podržava trajnu prospojenost (engl. always on ili always connected) krajnjih korisnika, te sukladno tome, uspostava poziva nije potrebna. ADSL omogućava istovremeni prijenos POTS-kanala istom paricom kojom se prenose i ADSLpodaci. Na taj način krajnji korisnici mogu istovremeno koristiti tradicionalnu fiksnu analognu telefonsku uslugu i brzi pristup Internetu. ADSL može prenositi i N-ISDN-kanale umjesto POTS-a, ali pri tome je ukupna raspodjela kanala drugačija. Slika 5.1 prikazuje referentni model ADSL-sustava. 2 2 digitalno razašiljanje širokopojasna mreža uskopojasna mreža ATU-C ATU-C ATU-C ATU-C lokalna petlja razdjelnik ATU-R PDN SM T.E. T.E. T.E. T.E. upravljanje mrežom pristupni čvor PSTN telefon(i) Slika 5.1 Referentni model ADSL-sustava prema dokumentu ADSL Forum TR-001 Značenje skraćenica i naziva komponenti ADSL-sustava na slici je sljedeće: ATU-C (skr. od engl. ADSL Transmission Unit Central Office): transmisijski ADSL-uređaj u lokalnoj centrali modem u lokalnoj centrali (tj. na mrežnom kraju lokalne petlje) koji može biti integriran u pristupni čvor (engl. access node), a može se nalaziti i izvan centrale; ATU-R (skr. od engl. ADSL Transmission Unit Remote): transmisijski ADSL-uređaj na lokaciji krajnjeg korisnika modem na korisničkom području koji obavlja funkcije komunikacijske opreme korisničkog područja (engl. Customer Premises Equipment, skr. 19

20 CPE), ili opreme krajnjeg korisnika. Danas je većina korisničkih ADSL-modema opremljena Ethernet-sučeljima 10/100BASE-T ili ATM-sučeljima prijenosne brzine 25,6 Mbit/s. Pristupni čvor (engl. access node): to je mrežna točka u kojoj se koncentriraju širokopojasni i uskopojasni podaci. Pristupni čvor može biti smješten u lokalnoj centrali ili na nekoj lokaciji bližoj krajnjim korisnicima (dakle, izdvojen iz centrale); B: pomoćni podatkovni ulaz (npr. mjesto spoja sa satelitskom antenom) u servisni modul kao što je npr. integrirani kućni primopredajnik (izvorni naziv: set top box); POTS-C: sučelje između PSTN-a i POTS-razdjelnika na mrežnom kraju lokalne petlje; POTS-R: sučelje između telefona i POTS-razdjelnika na lokaciji krajnjeg korisnika; PDN (skr. od engl. Premises Distribution Network): distribucijska mreža na lokaciji krajnjeg korisnika to je sustav za povezivanje ATU-R-a sa servisnim modulima. PDN može biti izveden kao mreža od točke do točke (engl. point-to-point) ili kao mreža od točke prema većem broju točaka (engl. point-to-multipoint) s topologijom zvijezde ili sabirnice. PDN može biti izveden s pasivnim ožičenjem ili kao aktivna mreža; SM (skr. od engl. Service Module): servisni modul obavlja funkcije prilagodbe krajnjeg korisničkog uređaja (engl. terminal equipment). Primjeri SM-a su: integrirani kućni primopredajnici, PC-sučelja ili usmjerivači (engl. routers) lokalne mreže; T.E. (skr. od engl. Terminal Equipment): krajnji korisnički uređaj ili krajnja korisnička oprema, uređaj/oprema koji predstavlja krajnju točku komunikacije; Razdjelnik (engl. splitter): pasivni ili aktivni filtar koji razdvaja viši frekvencijski pojas (namijenjen ADSL-u) od nižeg frekvencijskog pojasa (namijenjen POTS-u), podjednako na mrežnom kraju lokalne petlje i na lokaciji krajnjeg korisnika; T: sučelje između PDN-a i servisnih modula. T-SM: sučelje između ATU-R-a i PDN-a. U slučaju kad je PDN izveden kao pasivno ožičenje od točke do toke tada može biti isto kao i sučelje T (pri tome je samo jedan krajnji uređaj povezan s ADSL-modemom). ATU-R može imati više od jednog sučelja T-SM (npr. sučelja E1/T1, ATM i/ili Ethernet). U-C: sučelje između lokalne petlje i POTS-razdjelnika na mrežnom kraju lokalne petlje; U-C 2 : sučelje između POTS-razdjelnika u lokalnoj centrali i ATU-C-a; U-R: sučelje između lokalne petlje i POTS-razdjelnika na lokaciji krajnjeg korisnika. Neophodno je razdijeliti ovo sučelje od sučelja U-C na drugom kraju petlje zbog asimetričnih prijenosnih brzina; U-R 2 : sučelje između POTS-razdjelnika i ATU-R-a; V A : logičko sučelje između ATU-C-a i pristupnog čvora; V C : sučelje između pristupnog čvora i mreže. Može obuhvaćati višestruke poveznice, a može se odnositi i na samo jednu prijenosnu poveznicu kojom se svi DSL-podaci prenose na relaciji pristupna mreža-jezgrena mreža Osnovna obilježja ADSL-a Prijenosna brzina i domet: prijenosne brzine ADSL-a podudaraju se s brzinama sjevernoameričkih i europskih PDH-sustava (PDH je skr. od engl. Plesyochronous Digital Hyerarchy). Performanse dviju konfiguracija ADSL-a, od kojih jedna omogućava prijenos u dolaznom smjeru brzinom 1,5 ili 2 Mbit/s te brzinom od 16 kbit/s u odlaznom smjeru, a druga 20

21 pruža dolaznu brzinu od 6,1 Mbit/s i odlaznu brzinu od 64 kbit/s, prikazane su tablicom (Tablica 5.1). Tablica 5.1 Performanse prijenosa ADSL-om ADSL-a Prijenosna brzina Promjer vodiča Domet prijenosa 1,5 ili 2 Mbit/s 0,5 mm 5,5 km 1,5 ili 2 Mbit/s 0,4 mm 4,6 km 6,1 Mbit/s 0,5 mm 3,7 km 6,1 Mbit/s 0,4 mm 2,7 km Krajem godine maksimalna dolazna brzina ADSL-a iznosila je 8,1 Mbit/s, a odlazna se kretala u rasponu od 16 do 864 kbit/s. Dolazne brzine ovise o duljini lokalne petlje, promjeru vodiča petlje, prisustvu premoštenih odvojaka na petlji, preslušavanjima i dr. Neke tvrtke kao npr. ADTRAN, Inc., nude ADSL-regeneratore kako bi povećali domet prijenosa do metara. Transport podataka: Slika 5.2 prikazuje načine transporta podataka podržane ADSL-om. privatna mreža javna mreža pristupna ADSL-mreža mreža krajnjeg korisnika OS OS servisni sustavi usluge pristup Internetu pristup LAN-u interaktivni video videokonferencija širokopojasna mreža uskopojasna mreža paketska mreža pristupni čvor ATU-C ATU-C ATU-C lokalna petlja ATU-R PDN SM SM PC I/O SM PC I/O TV PC ISDN TE ATM ATM STM paketski ATM načini transporta podataka STM paketski Slika 5.2 Odnos između cjelokupne mreže i ADSL-a opisan dokumentom ADSL Forum TR-001; I/O (skr. od engl. input/output) ulaz/izlaz, TE (skr. od engl. Terminal Equipment) krajnja korisnička oprema, OS (skr. od engl. Operation System) operacijski sustav Modulacijske tehnike: CAP ili diskretna višetonska modulacija (engl. Discrete Multitone, skr. DMT). Starije inačice ADSL-a koriste modulaciju CAP. Sofisticiranija tehnologija, nazvana DMT, je opisana pomoću najmanje 4 standarda koji su već u primjeni ili u razvojnoj fazi. Najrasprostranjenija inačica DMT-a je svjetski prihvaćen standard G.dmt definiran preporukom ITU-T G G.dmt definira povezanost lokalne centrale s područjem krajnjeg korisnika s aspekta ADSL-primopredajnika. Standard pruža opcije za istovremeni prijenos POTS-a ili ISDN-a istom upredenom paricom kojom se prenose i ADSL-podaci. Upravo zahvaljujući složenom modulacijskom postupku DMT, G.dmt, poznat i pod nazivom ADSL pune brzine (engl. full-rate ADSL), može podržati dolazne brzine i do 8,1 Mbit/s. 21

22 DMT se temelji na raspodjeli bita po potkanalima (engl. subchannels), pri čemu svaki potkanal koristi vlastiti podnosilac (engl. subcarrier), a podaci u svakom potkanalu prenose se linijom koristeći kvadraturnu amplitudnu modulaciju (engl. Quadrature Amplitude Modulation, skr. QAM). Sjevernoamerička inačica DMT-a pune brzine, DMT2, se također naziva i Issues 2, jer je jezgra njenih tehničkih definicija specificirana u drugom izdanju originalnog DMT-standarda kojeg je definirao ANSI. Prva inačica standarda koja se je u javnosti pojavila nekoliko godina prije DMT2 nije prihvaćena od strane telekomunikacijske industrije. G.dmt se razlikuje od DMT2 u svega nekoliko detalja. Razdvajanje kanala: dolazni i odlazni kanal ADSL-a ne preklapaju se s POTS-kanalima (primjena FDM-a), što omogućava istovremeni prijenos POTS-a i ADSL-podataka zajedničkom paricom. Dolazni i odlazni kanal se jedan od drugog odvajaju FDM-om ili tehnikom poništavanja odjeka. U G.dmt-u koji koristi FDM jedan se frekvencijski pojas koristi za dolazni smjer, a drugi za odlazni smjer i ta se dva pojasa međusobno ne preklapaju (Slika 5.3). Nasuprot tome, u G.dmt-u koji koristi tehniku EC dolazni i odlazni kanali se međusobno preklapaju (Slika 5.4). Slika 5.3 Dodjela kanala u FDM-inačici G.dmt-a Slika 5.4 Dodjela kanala u EC-inačici G.dmt-a ADSL-potkanali: DMT dijeli frekvencijsko područje do 1,104 MHz u 256 potkanala, svaki širine 4,3125 khz (Slika 5.5). Svaki potkanal je neovisan o ostalima, ima svoj vlastiti 22

23 podnosilac (engl. subcarrier), te vlastiti slijed simbola koje prenosi. Linijska brzina po svakom potkanalu je konstantna i iznosi 4000 QAM simbola po sekundi. DMT omogućava pridjeljivanje bita potkanalima na takav način da propusnost (engl. throughput) svakog potkanala bude maksimalna moguća (broj bita po simbolu u svakom potkanalu može varirati između 0 i 8). Ako bilo kojim od potkanala nije moguće prenositi podatke, moguće ga je isključiti iz prijenosa, a ostatak raspoloživog frekvencijskog pojasa optimalno se koristi. Potkanali se koriste u oba smjera prijenosa, s time da se veći broj potkanala koristi u dolaznom smjeru. Teoretski, ATU-C može slati 256 kanala u dolaznom smjeru, dok ATU-R može slati 32 potkanala u odlaznom smjeru, što vodi do teoretski ostvarivih prijenosnih brzina od 8,192 Mbit/s u dolaznom, odnosno 1,024 Mbit/s u odlaznom smjeru prijenosa. Međutim, glavnina ADSL-sustava podržava zaštitni frekvencijski pojas kako bi izbjegli interferenciju ADSL-podataka s POTS-om. Interferencija je spriječena tako da ADSL ne koristi prvih pet potkanala za prijenos vlastitih podataka. Slika 5.5 Kanalska struktura ADSL-a koji koristi poništavanje odjeka Realni ADSL-sustavi također ne koriste 256. potkanal (Tablica 5.2). Stoga su prijenosne brzine ograničene na 8 Mbit/s u dolaznom i 864 kbit/s u odlaznom smjeru. Stvarna donja granica za podatkovni promet u odlaznom smjeru ovisi o vrsti POTS/N-ISDN filtra. Time je ujedno određeno i preklapanje odlaznog i dolaznog kanala. Na primjer, prilikom istovremenog prijenosa ADSL-podataka i N-ISDN-podataka zajedničkom upredenom paricom, definiranim preporukom ITU-T G Annex B, moguće je koristiti potkanale 32 do 64 umjesto 1 do 32 (Slika 5.6). Tablica 5.2 Potkanali u ADSL-u; 4B3T vrsta linijskog koda Potkanal broj: Frekvencija (khz) Značenje/funkcija 6 25,875 Donja granica za podatke odlaznom smjeru 18 77,625 Gornja granica za ISDN (ako se koristi 2B1Q) ,75 Gornja granica za ISDN (ako se koristi 4B3T) ,00 Gornja granica za podatke u odlaznom smjeru ,00 Pilot za POTS (ne koristi se za podatke) ,00 Pilot za ISDN (ne koristi se za podatke) ,00 Nyquist (ne koristi se za podatke) 23

24 N-ISDNkanali Slika 5.6 ADSL over ISDN (BRI na kojem se koristi linijski kod 2B1Q) Prije samog početka prijenosa korisničkih podataka, ATU-R i ATU-C međusobno razmjenjuju ekvilizacijske sljedove kako bi točno mogli proračunati broj potkanala koje će koristiti u dotičnoj komunikacijskoj sjednici (engl. session). Potkanal broj 64 (gornje granične frekvencije 276 khz) se koristi za prijenos pilot-frekvencije, te u svrhu sinkronizacije između ATU-R-a i ATU-C-a. Ti uređaji šalju spomenute sljedove po svih 256 potkanala, i mjere odziva sustava, pri čemu u proračun uzimaju i prigušenje signala i ostala otkrivena obilježja linije. Proračunom određuju konačni broj potkanala i broja simbola po potkanalu koje će koristiti. Slika 5.7 Struktura okvira i superokvira koju koriste ADSL i G.lite ADSL-okviri i superokviri: svakih 17 ms ADSL-primopredajnik šalje jedan superokvir (Slika 5.7). Superokvir (engl. superframe) se sastoji od 68 ADSL-okvira (engl. frame). Neki okviri služe posebnim funkcijama: okviri 0 i 1 prenose informaciju namijenjenu otkrivanju i ispravljanju pogrešaka, skraćeno nazvanom upravljanje pogreškama (engl. error control). Pri upravljanju pogreškama koristi se tehnika cikličke provjere zalihosti (engl. cyclic redundancy check, skr. CRC). Okviri 0 i 1 prenose i indikatorske bitove namijenjene upravljanju poveznicom, dok se ostatak indikatorskih bita prenosi okvirima 34 i 35. Neposredno nakon završetka ADSL-superokvira slijedi sinkronizacijski okvir koji ne prenosi korisničke informacije. S obzirom da su ADSL-poveznice uglavnom poveznice od točke do točke, na razini ADSL-okvira i superokvira nije potrebno prenositi adrese krajnjih uređaja niti identifikatore veza uspostavljenih na razini ADSL-a. Predajnik šalje po jedan ADSL-okvir svakih 250 mikrosekundi. Prvi dio okvira se naziva brzi podaci (engl. fast data) i predstavlja dio okvira koji je osjetljiv na kašnjenje, ali tolerantan prema smetnjama. Brzim podacima se obično prenose audio i video informacije. Brzi podaci su zaštićeni bitovima za ispravljanje pogrešaka u prijemniku (engl. forward error correction, skr. FEC). Drugi dio ADSL-okvira sadrži informacije iz spremnika za prepletene podatke (engl. interleaved data buffer). Prepletanje bita (engl. bit interleaving) čini odgovarajuće 24

25 podatke otpornijim na šum i interferenciju. Taj je dio okvira uglavnom namijenjen brzom pristupu Internetu. Cjelokupan sadržaj okvira je dodatno kodiran pseudoslučajnim slijedom (engl. scrambled) prije slanja na liniju kako bi se vjerojatnost pogrešne sinkronizacije superokvira smanjila na minimum. Apsolutna veličina ADSL-superokvira nije definirana. S obzirom da prijenosne brzine ADSL-a mogu varirati i k tome su asimetrične, veličina okvira može također varirati DSL s mogućnošću prilagodbe prijenosne brzine Kad se ADSL primijeni u prijenosu sinkronog videa, on mora koristiti specificiranu fiksnu prijenosnu brzinu. Međutim, podatke je moguće slati širokim rasponom brzina. Stoga u podatkovnim aplikacijama na raspolaganju stoji opcija smanjivanja prijenosne brzine kako bi se ostvarilo pružanje dotične usluge na većim udaljenostima. RADSL je komercijalni naziv za inačicu ADSL-tehnologije koju je moguće prilagoditi različitim uvjetima u upredenoj parici (prigušenje signala, smetnje, šumovi i dr.) pomoću jednostavne promjene prijenosne brzine. Radna skupina E1T1 standardizacijske organizacije ANSI definirala je standard za RADSL poznat kao ANSI TR59. RADSL je razvijen procesom optimizacije CAP- i DMTprimopredajnika koji se sastojao u dodavanju mogućnosti prilagodbe prijenosne brzine navedenim primopredajnicima, ovisno o stanju parice. Dodjela frekvencijskih pojaseva: ista je kao i kod ADSL-a, ali s jednom razlikom prijenosna brzina po pojedinom podnosiocu prilagodljiva je u skladu sa spektralnim obilježjima prijenosnog medija. Neki proizvođači RADSL-opreme povećali su odlaznu brzinu preko 1 Mbit/s, a dolaznu brzinu do 12 Mbit/s. Prilagodba prijenosne brzine: dolazna brzina ADSL-a mogla bi varirati od lokacije do lokacije, te od upredene parice do upredene parice, tipično u pomacima od 32 ili 64 kbit/s. Te brzine su morali ručno postaviti obučeni tehničari u uređajima na svakom kraju lokalne petlje, i to najčešće koristeći tehniku pokušaja i učenja na pogreškama. To je činilo prve instalacije ADSL-a vremenski zahtjevnim, složenim i skupim poslom. Uvjeti u lokalnim petljama se stalno mijenjaju, tj. mogu se popraviti ili pogoršati, ovisno o uvjetima u okolini. RADSL teoretski posjeduje mogućnost prilagodbe spomenutim promjenama čak i za vrijeme odvijanja neke komunikacijske sjednice. Prvi RADSL-uređaji su barem mogli sami odrediti svoju maksimalnu prijenosnu brzinu prilikom prvog uključivanja u rad, i to bez pomoći tehničara, te na temelju trenutnog stanja linije. Međutim, ako se uvjeti na liniji poprave, RADSL-uređaji nisu mogli povećati svoju prijenosnu brzinu. Također, ako su se uvjeti na liniji pogoršali, RADSL-uređaji bi prestali s radom ukoliko je nastupilo previše pogrešaka pri automatski odabranoj brzini. Kad su RADSL-uređaji nakon ispada iz rada ponovo uspostavili međusobnu komunikaciju, ponovili su proceduru određivanja prijenosne brzine. Noviji RADSL-uređaji mogu mijenjati svoju prijenosnu brzinu i tijekom komunikacijskih sjednica, tj. cijelo vrijeme dok su aktivni. RADSL-primopredajnici koji koriste CAP i oni koji koriste DMT mogu automatski podešavati vlastitu prijenosnu brzinu ovisno o smetnjama na liniji. DMT-primopredajnik smanjuje brzinu u koracima od po 32 kbit/s, dok CAP-primopredajnik smanjuje brzinu u koracima od po 320 kbit/s. Procedura smanjivanja prijenosnih brzina preuzeta je od modema za prijenos podataka POTS-kanalima i neznatno je modificirana. Područja primjene: budući da RADSL nudi mogućnost prilagodbe prijenosne brzine kvaliteti prijenosne linije, njegova osnovna primjena se očekuje na korisničkim područjima koja su vrlo udaljena od lokalne centrale. Ti će korisnici moći koristiti prijenosnu brzinu koja predstavlja ostvarivi maksimum u posebnim uvjetima u kojima dotični korisnici komuniciraju. Pored ostalog, RADSL se primjenjuje kao podloga za pristup kućnih i poslovnih korisnika Internetu, za međusobno povezivanje lokalnih mreža (između kampusa, 25

26 između tvorničkih zgrada i sl.), te u SOHO-konceptu rada na udaljenim lokacijama (engl. teleworking) G.lite Prilikom instalacije ADSL/RADSL-opreme na korisničkom području nužna je intervencija kvalificiranih tehničara. Razdjelnik, čija je uporaba neophodna, i pripadajuće mu ožičenje doprinose povećanju kašnjenja, troškova i složenosti uvođenja usluge. Stoga su svojevremeno mnogi proizvođači opreme počeli razmišljati o atraktivnoj alternativi ADSL-u/RADSL-u koja bi podržala zadovoljavajuće prijenosne brzine i domete prijenosa te postojeće analogne uređaje, i sve to bez razdjelnika na korisničkom području. Krajem godine nekoliko je proizvođača predložilo inačicu ADSL-a pune brzine, odnosno RADSL-a, nazvanu G.lite, ADSL polovične prijenosne brzine (engl. half-rate ADSL) ili ADSL bez razdjelnika (engl. splitterless ADSL). Standard za tehnologiju G.lite, ITU-T G.992.2, je usvojen u lipnju Pored toga što G.lite ne zahtijeva korištenje razdjelnika na korisničkom području, jedina značajna razlika između ADSL-a/RADSL-a i tehnologije G.lite je u ograničenom rasponu prijenosnih brzina samo do 1,5 Mbit/s u dolaznom smjeru u usporedbi s 8 Mbit/s kod ADSL-a pune brzine, te do 512 kbit/s u odlaznom smjeru (što je blisko maksimalnoj odlaznoj prijenosnoj brzini koju podražava ADSL pune brzine). Korištenje frekvencijskog spektra i dodjela potkanala se u G.lite-sustavima odvijaju na vrlo sličan način kao i u ADSL-u pune brzine, sa samo jednom bitnom razlikom, a ona je vezana uz dio spektra koji se koristi za dolazni kanal: gornja granična frekvencija dolaznog kanala kod G.lite-a iznosi 578 khz, za razliku od ADSL-a pune brzine kod kojeg iznosi khz (Slika 5.8). Kraj G.lite-poveznice koji se nalazi u lokalnoj centrali ostaje nepromijenjen u odnosu na ADSL pune brzine, odnosno RADSL, tj. korištenje PSC-a u lokalnoj centrali je neophodno. Slika 5.8 G.lite primjena ADSL-a bez razdjelnika na korisničkom području Osnovna obilježja koja G.lite čine atraktivnim krajnjim korisnicima su: prijenosne brzine koje odgovaraju većini korisnika, jednostavna instalacija na korisničkom području, istovremeni prijenos POTS-a (govora) i pristup Internetu, niska cijena koštanja usluge, mali troškovi pružanja usluge (engl. provisioning) i zadovoljavajuća razina standardiziranosti (ITU-T G.992.2). Problemi koji mogu nastati prilikom korištenja ADSL-a bez razdjelnika su sljedeći: nelinearna impedancija nekih analognih telefona ili drugih uređaja može izazvati izobličenja G.lite-signala; šum u POTS-kanalima generiraju G.lite-signali, a nastaje kao posljedica intermodulacije uzrokovane nelinearnim izobličenjima; 26

27 brze promjene impedancije analognih telefona i drugih analognih uređaja prilikom njihova prelaska iz aktivnog (engl. off-hook) u neaktivno (engl. on-hook) stanje uzrokuju velik broj pogrešno primljenih bita, a i brza procedura prilagodbe (engl. retraining) G.lite-modema je previše spora za rješavanje tog problema. Dakle, korištenje mikrofiltera i internih mikrorazdjelnika (engl. microsplitter) je nužno. Slika 5.9 prikazuje osnovno načelo instalacije mikrorazdjelnika. Time su svi problemi koji se susreću kod izvorne inačice G.lite-a izbjegnuti. Interni mikrorazdjelnici su jeftini uređaji malih dimenzija, a njihova je instalacija jednostavna čak i onim korisnicima koji ne znaju puno o telekomunikacijama. Jedini manjak te konfiguracije sustava je ograničenost na korištenje samo jednog analognog telefonskog priključka (za telefon ili telefaks). To nije pogodno za uobičajene situacije u kojima krajnji korisnik ima G.lite-modem i nekoliko telefona, modema za prijenos podataka POTS-kanalima i/ili telefaksa. U tom je mrežnom scenariju najbolje rješenje korištenje internih mikrofiltara. Slika 5.10 prikazuje kućnu instalaciju u kojoj je svaki analogni uređaj koji stvara komunikacijske smetnje opremljen vlastitim mikrofiltrom. G.litemodem PC mikrorazdjelni k POTS-uređaj NID lokalna petlja (POTS + G.lite) Slika 5.9 Implementacija unutarnjeg mikrorazdjelnika ADSL2 Slika 5.10 Primjena internih mikrofiltara ADSL2 je posebno dizajniran radi poboljšanja brzine i dometa prijenosa u odnosu na izvornu inačicu ADSL-a, a ima i bolje performanse na dugačkim linijama u prisutnosti uskopojasne interferencije (Slika 5.11). ADSL2 omogućava postizanje dolaznih brzina do otprilike 12 Mbit/s i odlaznih brzina do 1 Mbit/s, ovisno o duljini lokalne petlje i drugim relevantnim 27

28 čimbenicima. Takvo značajno povećanje prijenosne brzine u dolaznom smjeru posljedica je činjenice da ADSL2 postiže bolju učinkovitost korištenog modulacijskog postupka. Dijagnostika: utvrđivanje uzroka komunikacijskih problema u izvornoj inačici ADSL-usluge predstavljalo je svojevremeno prepreku primjeni ADSL-a. Kako bi otklonili taj problem, ADSL2-primopredajnici su poboljšani dodavanjem opsežnih dijagnostičkih mogućnosti. Spomenute mogućnosti temelje se na softverskim alatima za rješavanje problema za vrijeme i nakon završetka instalacije, za nadziranje performansi sustava tijekom rada, kao i za utvrđivanje potrebe za nadogradnjom sustava. Poboljšanja glede potrošnje električne energije: prva generacija ADSL-primopredajnika je danonoćno koristila određenu fiksnu snagu napajanja električnom energijom, čak i kad nisu aktivno prenosili korisničke podatke. Imajući u vidu milijune instaliranih ADSL-modema diljem svijeta, moguće je uštediti značajnu količinu električne energije ako bi ti modemi za vrijeme neaktivnih perioda mogli preći u tzv. pričuvno (engl. standby) stanje, poput npr. osobnih računala. Kako bi odgovorio na taj problem, standard tehnologije ADSL2 definira dva načina upravljanja potrošnjom električne energije koji omogućavaju smanjenje potrošnje uz istovremeno očuvanje funkcionalnosti stalne prospojenosti krajnjih korisnika ADSL-a. Slika 5.11 Poboljšanje dometa koje omogućava primjena ADSL2 (izvor: DSL Forum, 2003.) apscisa prikazuje domet lokalne petlje izražen jedinicom kft (1 kft = 305 m), a ordinata prijenosnu brzinu u kbit/s graf pokazuje porast prijenosne brzine za 50 kbit/s i povećanje dometa za 200 m Prilagodba prijenosne brzine: nepovoljne promjene razina preslušavanja u kabelskoj grupi mogu dovesti do ispada nekog ADSL-sustava iz rada. Preslušavanja su samo jedan od razloga zbog kojeg neki ADSL-sustav može prekinuti komunikacijske veze koje su njime ostvarene. Drugi razlozi uključuju izvore radijskog ometanja u AM-području frekvencija (skr. od engl. Amplitude Modulation amplitudna modulacija), temperaturne promjene i prodor vlage u kabelsku grupu. ADSL2 odgovara na te probleme kontinuiranom prilagodbom prijenosne brzine u stvarnom vremenu (engl. seamless real-time data rate adaptation, skr. SRA). SRA omogućava ADSL2-sustavima da mijenjaju prijenosnu brzinu i za vrijeme rada, i to bez prekidanja prijenosa. Usnopljavanje linija: zahtjev koji je zajednički svim operatorima je mogućnost da raznim krajnjim korisnicima mogu pružati različite razine usluge. Prijenosne brzine prema kućnim i 28

29 poslovnim korisnicima moguće je značajno povećati tzv. usnopljavanjem linija. Kako bi podržao usnopljavanje, ADSL2-standard definira uporabu inverznog ATM-multipleksiranja (engl. Inverse Multiplexing for ATM, skr. IMA), kojeg je standardizirao ATM Forum. Pomoću koncepta IMA ADSL2 podržava usnopljavanje dvije ili više upredenih parica u jednu ADSL2-poveznicu. Rezultat usnopljavanja linija je puno veća fleksibilnost dolaznih prijenosnih brzina (Slika 5.12). Slika 5.12 Postizanje većih prijenosnih brzina usnopljavanjem linija (izvor: DSL Forum, 2003.) apscisa prikazuje duljinu lokalne petlje u kft (1 kft 305 m), a ordinata prijenosnu brzinu u Mbit/s ADSL2 pruža dodatna poboljšanja u odnosu na izvornu inačicu ADSL-a: poboljšana međusobna operabilnost između primopredajnika različitih proizvođača; brza uspostava poveznice skraćeno trajanje inicijalizacije poveznice s 10 sekundi na manje od tri sekunde; potpuno digitalni način rada omogućava prijenos ADSL2-podataka POTS-kanalom, čime ostvaruje dodatnih 256 kbit/s u odlaznom smjeru; podrška paketskim uslugama u ADSL2 je ugrađen i sloj skraćeno nazvan PMT-TC (od engl. packet mode transmission trans-convergence layer) koji podržava usluge kao što je npr. prijenos Ethernet okvira ADSL2plus Za razliku od prva dva člana skupine ADSL2-standarda, koji specificiraju korištenje dolaznog kanala do gornje granične frekvencije od 1,1 MHz (G ADSL2 pune brzine), odnosno 552 khz (G ADSL2 polovične brzine), gornja granična frekvencija dolaznog kanala u ADSL2plus (ili ADSL2+) postavljena je standardom G na 2,2 MHz. Rezultat toga je značajno povećanje dolaznih prijenosnih brzina na lokalnim petljama kraćim od otprilike 1520 m (Slika 5.13), dok odlazna prijenosna brzina seže do 1 Mbit/s. Naravno, obje brzine ovise o uvjetima u lokalnoj petlji. ADSL2plus je moguće koristiti i u svrhu smanjenja preslušavanja. 29

30 Slika 5.13 Prijenosne brzine ostvarene pomoću ADSL2+ (izvor: DSL Forum, 2003.) apscisa prikazuje duljinu lokalne petlje u kft (1 kft 305 m), a ordinata prijenosnu brzinu u Mbit/s RE-ADSL2 ADSL2 produljenog dometa (engl. Reach Extended ADSL2, skr. RE-ADSL2) je definiran relativno novim standardom ITU-T G Annex L, koji je usredotočen na produljenje dometa usluge do 5,5 km na lokalnim petljama promjera vodiča 0,4 mm, te uz minimalnu dolaznu/odlaznu prijenosnu brzinu od 192/96 kbit/s i prijenos POTS-a. Slika 5.14 Povećanje dometa postignuto korištenjem RE-ADSL2 (izvor: Aware, Inc, 2004.) apscisa prikazuje duljinu lokalne petlje u kft (1 kft 305 m), a ordinata prijenosnu brzinu u kbit/s 30

31 Povećanje dometa je postignuto korištenjem užeg prijenosnog pojasa u donjem dijelu frekvencijskog spektra (vrijedi za odlazni i dolazni kanal) te povećanjem spektralne gustoće snage signala, ali uz zadržavanje iste ukupne snage signala kao u ADSL2. RE-ADSL2 sustavi pružaju poboljšane performanse na dugačkim pretplatničkim linijama te uz razne razine preslušavanja. Povećanje razine PSD-a u predaji rezultira povećanjem prijenosne brzine, koje su postignute unatoč tome što je ukupna širina prijenosnog pojasa manja nego kod sustava koji koriste dodatak ADSL-standardu nazvan Annex A. Razlog tome primarno leži u činjenici da viši pojas frekvencija nije iskoristiv kod duljih linija uslijed velikog prigušenja signala u dolaznom kanalu. Pomicanjem pojasa prema nižim frekvencijama RE-ADSL2- sustavi postižu ujedno i povećanje prijenosne brzine na kraćim linijama u usporedbi sa sustavima koji koriste dodatak ADSL-standardu nazvan Annex A, čak i unatoč tome što RE- ADSL2-sustavi koriste uži ukupni prijenosni pojas. Testiranje tehnologije koje je provela tvrtka Aware pokazalo je da RE-ADSL2 povećava domet prijenosa lokalnom petljom prilikom prijenosa brzinom od 768 kbit/s u dolaznom smjeru za 915 m, pa domet iznosi m. Uslijed toga se zona pokrivanja RE-ADSL2- tehnologijom povećava za 37%. Slika 5.14 prikazuje usporedbu dolaznih prijenosnih brzina tradicionalnog ADSL-sustava utemeljenog na preporuci ITU-T G i RE-ADSL2-sustava utemeljenog na preporuci ITU-T G Annex L Standardizacija i primjene ADSL-a Tijekom godine i početkom radna skupina ANSI T1E1.4 je načinila pomak prema odabiru jedinstvenog linijskog koda za standardizaciju usluge nazvane ADSL Video Dial Tone. Radna skupina se je fokusirala na razne opcije videosustava, od videa koji je snimljen i komprimiran sukladno standardu MPEG-1 (skr. od engl. Motion Picture Experts Group) prije početka prijenosa, pa sve do sustava koji može podržati i do četiri paralelna prijenosa MPEG-1-videa ili jednog videa kodiranog u stvarnom vremenu MPEG-2-koderom informacijskom brzinom od 6 Mbit/s. Nakon toga su svoj interes preusmjerili prema postizanju maksimalnog dometa lokalne petlje pri zadanim prijenosnim brzinama optimalnim za video. Priroda sinkronog videa zahtijevala je korištenje fiksne prijenosne brzine kako bi se izbjegla degradacija kvalitete usluge. Na mnogim je tržištima bilo jako teško opravdati aplikaciju Video Dial Tone zbog njenih povećanih troškova u odnosu na troškove u kabelskoj i satelitskoj televiziji. Uslijed toga je inicijativa za daljnjim razvojem aplikacije Video Dial Tone iščezla. Nakon toga ADSL je usmjeren na pristup Internetu i na omogućavanje bržeg transfera datoteka s Interneta (engl. download) ili prema Internetu (engl. upload). To ne znači da prijenos videoaplikacija preko ADSL-a operatorima više nije zanimljiv. Upravo novije inačice ADSL-a, ADSL2 i ADSL2plus, podržavaju transfer videa kraćim lokalnim petljama. Standardizacijske organizacije koje su radile ili još uvijek rade na standardizaciji ADSL-a su sljedeće: godine radna skupina ANSI T1E1.4 objavila je ADSL-standard za prijenosne brzine do 6,1 Mbit/s prvo izdanje standarda ANSI T1.413, prva kategorija. Druga kategorija nudi bolje performanse sustava, a drugo izdanje standarda donosi i mogućnost brze prilagodbe prijenosne brzine; Europski institut za tehničku standardizaciju (engl. European Technical Standards Institute, skr. ETSI) dodaje aneks standardu T1.413, cilj kojeg je postići kompatibilnost s europskog standarda s američkim; 31

32 ADSL Forum je osnovan u prosincu godine kako bi promovirao ADSL-koncepte i olakšao razvoj arhitektura ADSL-sustava, protokola i sučelja namijenjenih glavnim primjenama ADSL-a. Danas djeluje DSL Forum ( s više od 340 članova, među kojima su pružatelji usluga, proizvođači telekomunikacijske opreme i proizvođači integriranih krugova iz cijelog svijeta. Trenutno je tehnički dio posla kojeg DSL Forum obavlja podijeljen u šest područja, pri čemu se svakim od njih bavi posebna radna skupina unutar tehničkog odbora: ATM over ADSL prijenos ATM ćelija ADSL-om (uključujući i pitanja transporta i aspekte arhitekture sustava s kraja na kraj), Packet over ADSL paketski prijenos ADSL-om (ova je skupina završila svoj zadatak), konfiguracije korisničke opreme i opreme u lokalnoj centrali i odgovarajuća sučelja, operacijski sustav (engl. operation system), upravljanje mrežom, testiranje i međusobna operabilnost sustava; DAVIC (skr. od engl. Digital Audio-Visual Council) je udruženje osnovano sredinom godine. Razlog za njegovo osnivanje bila je podrška audio-vizualnim aplikacijama i uslugama, kao i sama standardizacija tih aplikacija i usluga. DAVIC je svojevremeno okupljao oko 200 proizvođača opreme iz 25 zemalja (proizvođača računala, potrošačke elektronike i telekomunikacijskih uređaja), pružatelje telekomunikacijskih usluga i usluga radiodifuzije, vladine institucije i sveučilišta; ITU-T je javno objavio nekoliko ADSL-standarda koji su prihvaćeni na svjetskoj razini: ITU-T G inačica ADSL-a koja koristi modulaciju DMT, ITU-T G G.lite, ITU-T G ADSL2, ITU-T G ADSL2 polovične brzine, ITU-T G ADSL2plus (ADSL2+). Tablica 5.3 Aneksi ADSL-standardima ITU-T-a (izvor: Aware, Inc, 2004.); OD odlazni smjer, DO dolazni smjer, D da, N ne, N/R nije raspoloživ, * samo za ADSL2+, ** ne koriste se svi potkanali u tom pojasu uporaba potkanala primjenjiv na aneks okružje G G G A POTS POTS OD DO DO DO * D D D B ISDN ISDN ISDN OD DO DO * D D D C TCM-ISDN POTS OD DO DO N/R D D D I TCM-ISDN POTS OD DO DO DO D N N I POTS OD OD DO DO DO * N D D J ISDN OD OD OD DO DO * N D D L POTS POTS OD ** DO ** DO ** N/R N D N M POTS OD OD OD DO DO * N D D 32

33 G i G je ITU-T odobrio i objavio u lipnju U srpnju godine ITU-T je dovršio standarde G i G.992.4, namijenjene tehnologiji ADSL2. Konačno, u siječnju ADSL2plus se je pridružio skupini ADSL-standarda ITU-T-a. ITU-T nastavlja s radom na standardizaciji ADSL-a (npr. G i dr.). ADSL-standardima ITU-T-a dodani su i aneksi koji specificiraju način djelovanja ADSL-a u pojedinim aplikacijama i regijama diljem svijeta. Neki aneksi koji su prvobitno dodani početnoj inačici ADSL-a također vrijede i u skupini standarda namijenjenih tehnologiji ADSL2, uključujući i ADSL2+. Govoreći najopćenitije, aneksi specificiraju podnosioce i njima pridružene razine snage koje se koriste pri prijenosu dolaznim i odlaznim smjerom. Tablica 5.3 daje sažetak aneksa ADSLstandardima. Primjene ADSL-a: zahvaljujući njegovoj asimetričnosti, ADSL je posebno atraktivan kao transmisijska podloga za pristup rezidencijalnih i SOHO-korisnika Internetu. ADSL je pogodan za sve asimetrične usluge koje karakterizira veća količina podataka u dolaznom nego u odlaznom smjeru: interaktivne multimedijske usluge, video na zahtjev (engl. video on demand, skr. VoD), kupovanje na daljinu (engl. teleshopping), pretraživanje weba, pristup LAN-ovima i dr. Kvaliteta navedenih usluga uglavnom ovisi o uvjetima na pojedinoj lokalnoj petlji (njenoj duljini, gubicima uslijed refleksije signala, preslušavanjima i dr.) Prednosti i nedostaci ADSL-a ADSL ima mnoge prednosti pred tehnologijama koje mu čine konkurenciju u području pristupnih mreža. Kao prvo, podržava znatno veće prijenosne brzine nego modemi za prijenos signala POTS-kanalima i N-ISDN. Naravno, operator koji nudi uslugu ADSL-a mora primjenjivati prihvatljivu politiku naplate usluge koja privlači krajnje korisnike i "tjera" ih na promjenu vlastitih komunikacijskih instalacija u svrhu uvođenja ADSL-a. Ostale usluge, kao što su na primjer E1/T1, su usmjerene primarno na veće poslovne korisnike, i nije ih moguće primijeniti po postojećim analognim pretplatničkim linijama, jer obje tehnologije koriste dvije, a ne jednu upredenu paricu. ADSL predstavlja naročito atraktivno rješenje za kućne korisnike (oni su uglavnom fizički povezani s lokalnom centralom pomoću jedne parice) i SOHO-korisnike (glavnina korisnika iz ove skupine također je fizički povezana s lokalnom centralom pomoću samo jedne parice). Usporedba ADSL-a s modemima za prijenos signala POTS-kanalima: ADSL podržava permanentnu prospojenost krajnjeg korisnika na razini ADSL-a, što ne utječe na prijenos POTS-a istom lokalnom petljom, dok kod modema za prijenos signala POTS-kanalima uspostava poveznice nužno prethodi prijenosu korisničkih podataka, a po završetku prijenosa poveznicu je potrebno raskinuti; modemi za prijenos signala POTS-kanalima previše su spori (prijenosna brzina ograničena na 56 kbit/s, odnosno bit/s) i ne podržavaju istovremeni prijenos POTS-a i podataka jednom paricom. Usporedba ADSL-a s ISDN-om: ASDL, za razliku od N-ISDN-a, podržava istovremeni prijenos POTS-a i ADSLpodataka istom upredenom paricom; u slučaju nestanka napajanja električnom energijom, te ukoliko je ADSL-modem na nekoj lokalnoj petlji izvan pogona, POTS se i dalje nesmetano prenosi tom petljom; 33

34 ADSL se obično nudi korisnicima kao usluga s ravnomjernim tarifiranjem (engl. flat rate), za razliku od N-ISDN-a koji se obično tarifira na temelju intenziteta korištenja usluge. Usporedba ADSL-a s kabelskim modemima: temelj sustava kabelskih modema je mreža kabelske televizije, čija dostupnost može biti geografski ograničena (izgradnja CATV-infrastrukture zahtijeva suglasnost većeg broja potencijalnih krajnjih korisnika). CATV-mreža se obično ne proteže u rijetko naseljena područja; kabelski modemi su teoretski brži od ADSL modema podržavaju do 30 Mbit/s u dolaznom smjeru i do 1 Mbit/s u odlaznom smjeru. Naravno, prijenosna brzina kabelskih modema ovisi o broju korisnika priključenih na kabelsku sabirnicu; kod kabelskih modema nema ograničenja dometa unutar područja koje pokriva neki kabelski operator razlog tome je veća mogućnost regeneracije signala nego kod ADSLa; veze uspostavljene pomoću kabelskih modema nisu sigurne (mreža ima topologiju sabirnice), dok kod ADSL-a svaki krajnji korisnik koristi zasebnu upredenu paricu koju ne dijeli s drugim krajnjim korisnicima; u usporedbi s ADSL-om, maksimalni domet i cijena čine kabelske modeme konkurentnim ADSL-u, a uz to mogu podržati i veće prijenosne brzine od ADSL-a. Usporedba ADSL-a s E1/T1: E1/T1-usluge su obično previše skupe rezidencijalnim i SOHO-korisnicima, dok upravo ta skupina krajnjih korisnika predstavlja ciljano tržište ADSL-a; veliki poslovni korisnici mogu odabrati opciju prenošenja E1/T1 usluga pomoću HDSL-a (potrebne dvije ili tri upredene parice) ili pomoću HDSL2 (potrebna samo jedna parica). Usporedba ADSL-a s tehnologijama bežičnog umrežavanja: glavnina bežičnih tehnologija koje su primjenjive u lokalnim petljama još nisu dovoljno tehnološki sazrijele niti su prihvaćene na svjetskoj razini još uvijek nema dovoljno dovršenih standarda; osnovni nedostatak mnogih bežičnih tehnologija je ograničenost dometa optičkom vidljivošću (engl. line of sight, skr. LOS) između krajeva lokalne petlje. Zbrojivši sve njegove prednosti i nedostatke, moguće je ustvrditi da je ADSL definitivno atraktivniji rezidencijalnim i SOHO-korisnicima nego što su to modemi za prijenos signala POTS-kanalima ili N-ISDN. Kabelski modemi mogu istisnuti ADSL u područjima gdje je odgovarajuća kabelska infrastruktura već izgrađena; u suprotnom je ADSL bolja opcija. E1/T1 i ADSL su očito usmjereni na različite populacije korisnika. Konačno, samo bežične tehnologije pokazuju znakove da bi mogle ozbiljno ugroziti ADSL. U odnosu na žične tehnologije, bežične tehnologije će unijeti znatno veću fleksibilnost u pristupne mreže. U ruralnim područjima, u kojima kabelska infrastruktura obično nije dovoljno izgrađena (a takva je situacija u većini ruralnih područja diljem svijeta), bežične tehnologije već predstavljaju najbolji izbor za realizaciju pristupa. Operatori ADSL-sustava se trebaju primarno fokusirati na gradska i prigradska područja. 34

35 WDSL Govoreći o bežičnoj prijetnji xdsl-u, potrebno je istaknuti da bežične inačice xdsl-a već postoje i generički su nazvane wireless DSL (WDSL). WDSL je usmjeren na male i srednje poslovne korisnike, te na kućne korisnike. Ta usluga pruža dvosmjerni pristup Internetu brzinama do 1,5 Mbit/s. WDSL može posluživati korisnike koji se nalaze iznad granica inherentnih tradicionalnim žičnim tehnologijama, koja iznosi otprilike 5,5 km (ne uzimajući pri tome u razmatranje žične sustave s regeneratorima kod kojih je ta granica naravno viša). Krajnji je korisnik povezan s mrežom pomoću antene koja mora biti usmjerena prema tornju s antenskim poljem instaliranim u točki prisutnosti bežičnog operatora (engl. wireless point of presence, skr. WPOP) VDSL Već je neko vrijeme sasvim jasno da telekom operatori diljem svijeta donose odluke (ili će ih donijeti uskoro) o uključivanju postojećih paričnih lokalnih petlji u svoje širokopojasne pristupne mreže sljedeće generacije. S obzirom da krajnji korisnici postaju sve zahtjevniji glede prijenosnih brzina, ADSL bi mogao, unatoč novijim inačicama ADSL2 i ADSL2+, iskazati slabe performanse u složenoj okolini u kojoj je potreban istovremeni prijenos govorne telefonije, interaktivnog videa i brzih podatkovnih usluga na veće udaljenosti između krajnjih korisnika i lokalne centrale. U takvim mrežnim scenarijima, gdje operatori radije odabiru kao rješenje kombinaciju optičkih niti upredenih parica, VDSL postaje dobar izbor. VDSL je jedna od tehnologija koje omogućavaju ostvarenje koncepta FTTN. Arhitekturu FTTN-a čini kombinacija optičkih niti koje povezuju lokalnu centralu s optičkim mrežnim jedinicama (engl. optical network units, skr. ONUs) i od upredenih parica koje povezuju krajnje korisnike s ONU-ima. VDSL-modemi su instalirani na oba kraja svake lokalne VDSL-petlje, realizirane jednom upredenom paricom. Arhitektura FTTN-a, odnosno VDSLa, prikazana je slikom (Slika 5.15). Slika 5.15 Arhitektura FTTN-sustava i VDSL-a kao njegovog sastavnog dijela Osnovna obilježja VDSL-a Prijenosne brzine podržane VDSL-om: VDSL podržava simetričan i asimetričan prijenos. Cijena koju VDSL plaća zbog povećanja brzine u odnosu na ADSL je smanjeni domet prijenosa ( 35

36 Tablica 5.4). Dolazne brzine podržane VDSL-om višekratnici su brzine od 155,52 Mbit/s, korištene u SDH-sustavima (SDH je skr. od engl. Synchronous Digital Hierarchy), odnosno SONET-sustavima (SONET je skr. od engl. Synchronous Optical Network): 51,84 Mbit/s, 25,92 Mbit/s i 12,96 Mbit/s. Odlazne brzine podržane VDSL-om moguće je podijeliti u tri skupine: 1,6 2,3 Mbit/s, 19,2 Mbit/s i brzine koje su jednake dolaznoj. 36

37 Tablica 5.4 Prijenosne brzine podržane VDSL-om Inačica VDSL-a Domet (m) Dolazna brzina (Mbit/s) Odlazna brzina (Mbit/s) asimetrična asimetrična simetrična simetrična Razdvajanje kanala: početne inačice VDSL-a su za razdvajanje dolaznog od odlaznog kanala, te za njihovo odvajanje od POTS-a i N-ISDN-a koristile FDM (Slika 5.16). Poništavanje odjeka koriste novije inačice koje podržavaju simetričan prijenos. Relativno velika frekvencijska razlika između najnižeg podatkovnog kanala i POTS-kanala omogućava korištenje vrlo jednostavnih i jeftinih POTS-razdjelnika. Gornja granična frekvencija u pojasu kojeg koristi VDSL iznosi najviše 30 MHz u sustavima čiji je domet prijenosa kraći od 300 m, odnosno najviše 10 MHz u sustavima čiji domet seže do 1 km. Multipleksiranje dolaznog i odlaznog prometa: lokalna petlja na kojoj je implementiran VDSL može imati dvije konfiguracije mrežnog zaključenja (engl. network termination, skr. NT): aktivnu (Slika 5.17a) i pasivnu (Slika 5.17b). U aktivnoj konfiguraciji VDSL-modem i POTS-razdjelnik sastavni su dio NT-a, dok je u pasivnoj konfiguraciji samo razdjelnik ugrađen u NT. Razmotrimo prvo multipleksiranje u dolaznom smjeru. Pri pasivnoj konfiguraciji NT-a ONU razašilje podatke svakom korisničkom VDSL-modemu s kojim je povezan. Pri aktivnoj konfiguraciji NT-a svako je korisničko područje opremljeno tzv. koncentratorom linija (engl. hub). ONU šalje slijed podataka prema koncentratoru koristeći komutiranje ćelija (engl. cell switching) ili multipleksiranje po vremenski raspodijeljenim kanalima (engl. time division multiplexing, skr. TDM). Koristeći jedan od tih mehanizama, koncentrator podatke primljene od ONU-a distribuira krajnjim korisničkim uređajima (npr. osobna računala, televizori i dr.). Slika 5.16 Dodjela frekvencijskih kanala u inačici VDSL-a koja odlazni od dolaznog kanala razdvaja FDM-om (POTS- i N-ISDN-kanali uvijek su od VDSL-kanala razdvojeni na načelu FDM-a) Ako VDSL-modem na korisničkom području sadrži u sebi aktivno mrežno zaključenje, tada je za multipleksiranje ćelija ili kanala koje dva ili više krajnja uređaja šalju u jedan zajednički slijed podataka odgovorna mreža krajnjeg korisnika. VDSL-modem samo transparentno prenosi podatkovne sljedove u oba smjera. Aktivnu ulogu, dakle, preuzima koncentrator 37

38 linija, koji može biti izveden kao zaseban uređaj ili kao integralni dio VDSL-modema, te može djelovati kao multipleksor (engl. multiplexer) ili kao komutator (engl. switch). Jedna od mogućih konfiguracija korisničke mreže s aktivnim NT-om podrazumijeva korištenje koncentratora linija koji je zvjezdastom mrežom povezan s krajnjim korisničkim uređajima (Slika 5.17a). Pored povezivanja krajnjih uređaja s koncentratorom linija poveznicama od točke do točke moguće je koristiti i konfiguraciju raspodijeljenog medija (engl. shared media) pri čemu su svi krajni uređaji povezani s koncentratorom linija pomoću sabirničke mreže. ONU Ps UTP Ps koncentrator linija VDSLmodem VDSLmodem poveznice od točke do točke ili raspodijeljeni medij PSTNkomutator PSTNkomutator raspodijeljeni medij VDSLmodem MAC ONU VDSLmodem P s UTP Ps VDSLmodem VDSLmodem VDSLmodem MAC Slika 5.17 Mrežna zaključenja u tehnologiji VDSL: a) aktivno mrežno zaključenje, b) pasivno mrežno zaključenje; P s pasivni POTS-razdjelnik Ako je NT pasivan (Slika 5.17b), tada je svakom krajnjem korisničkom uređaju pridijeljen zaseban VDSL-modem. Takav mrežni scenarij, u kojem odlazni kanali krajnjih uređaja moraju zajednički dijeliti jednu upredenu paricu koja VDSL-modem u ONU povezuje s NTom, iziskuje uvođenje mehanizma za upravljanje višestrukim pristupom mediju (engl. multiple access control, skr. MAC) u mrežu pretplatničkog područja. Iako je moguće koristiti sustav s detekcijom sudara (engl. collisison detection) protokolnih podatkovnih jedinica (engl. Protocol Data Unit, skr. PDU), zahtjev korisnika za zajamčenom prijenosnom brzinom nameće korištenje druga dva rješenja: protokol dodjele dozvola za slanje ćelija (engl. cell-grant protocol) okviri koji se šalju u dolaznom smjeru, a generirani su u ONU ili prije njega u mreži, sadrže nekoliko bita koji određenom krajnjem uređaju daju dozvolu (engl. grant) za pristup mreži. Temeljem dobivene dozvole krajnji uređaj može u vremenskom intervalu koji slijedi neposredno iza prijema okvira poslati jednu ćeliju u odlaznom smjeru; višestruki pristup mediju pomoću frekvencijskog multipleksiranja (engl. frequency division multiple access, skr. FDMA) ta tehnika dijeli odlazni kanal u potkanale i pridjeljuje po jedan potkanal svakom krajnjem korisničkom uređaju. Korištenjem FDM-a izbjegnut je višestruki pristup mediju po slučajno dodijeljenim resursima FDM omogućava višestruki pristup mediju po fiksno dodijeljenim resursima, što je njegova 38

39 glavna prednost. Nadalje, FDM ne zauzima kanal za potrebe slanja zalihosnih bita svojstvenih protokolu dodjele dozvola za slanje ćelija. Osnovni nedostatak ove tehnike je ograničavanje prijenosne brzine svih krajnjih uređaja svim je krajnjim uređajima dodijeljen jednak kapacitet poveznice neovisno o njihovim trenutnim komunikacijskim potrebama. Linijsko kodiranje i modulacijske tehnike: prilikom definiranja VDSL-standarda razmatrana su četiri linijska koda i modulacijska postupka: CAP u pasivnim konfiguracijama NT-a CAP bi koristio kvadraturnu digitalnu amplitudnu modulaciju (engl. Quadrature Phase Shift Keying, skr. QPSK) i višestruki pristup mediju pomoću vremenskog multipleksiranja (engl. time division multiplexing access, skr. TDMA) za slanje podataka u odlaznom smjeru, iako CAP ne isključuje uporabu FDMA; DMT u pasivnim konfiguracijama NT-a DMT bi koristio FDMA za slanje podataka u odlaznom smjeru, iako DMT ne isključuje uporabu TDMA; DWMT (skr. od engl. Discrete Wavelet Multitone) modulacijski postupak DWMT također koristi FDMA za multipleksiranje podataka u odlaznom smjeru, ali omogućava i uporabu TDMA; SLC (skr. od engl. Simple Line Code) u pasivnim konfiguracijama NT-a linijski kod SLC bi najvjerojatnije koristio TDMA za slanje podataka u odlaznom smjeru, iako je i uporaba FDMA moguća Standardizacija VDSL-a i usluge podržane VDSL-om Standardizacija VDSL-a: šest vodećih svjetskih telekomunikacijskih standardizacijskih organizacija i foruma provodi višegodišnji proces standardizacije VDSL-a: ITU-T SG15 (VDSL-standard su nazvali G.vdsl), ANSI T1E1.4, ETSI TM6, DSL Forum, ATM Forum i DAVIC. Činjenica je da su svi zajedno objavili uglavnom privremene ili djelomične dokumente, kao što je preporuka ITU-T G.993.1, objavljena 2001., kojom su definirani samo podsloj konvergencije prijenosu (engl. transmission convergence, skr. TC) i plan korištenja frekvencijskih pojaseva u VDSL-u. Dakle, za razliku od ADSL-a, potpuni i međunarodno prihvaćeni VDSL-standard još ne postoji. Na tržištu također djeluje i VDSL-alijansa ( koja okuplja mnogobrojne proizvođače telekomunikacijske opreme i promovira tehnologiju VDSL. Podržane usluge: zahvaljujući velikim prijenosnim brzinama VDSL podržava najveći raspon usluga od svih DSL-tehnologija: video na zahtjev, telemedicinu, televiziju visoke definicije (engl. High Definition Television, skr. HDTV), intranetske komunikacije i rad na daljinu, razašiljanje digitalne televizije, interaktivni video, elektroničko poslovanje (engl. electronic commerce), videoigre, učenje na daljinu (engl. distance learning), videokonferencije, elektroničko izdavaštvo (engl. electronic publishing) i dr. Budući da VDSL podržava i asimetrični i simetrični prijenos, moguće ga je primijeniti u području novih usluga koje nije moguće pokriti ADSL-om, kao što je npr. povezivanje velikih korporacijskih intraneta s Internetom pomoću VDSL-a, a naročito u situacijama kad korporacijske mreže generiraju velike količine prometa prema Internetu. Poput ADSL-a, i VDSL mora prenositi komprimirani video u stvarnom vremenu. Dakle, radi se o usluzi koja nije prilagođen retransmisijama korištenim u podatkovnim komunikacijama. Kako bi se postigla vjerojatnost pogreške usporediva s onom u prijenosu nekomprimiranog 39

40 videa, VDSL mora koristiti FEC-tehniku s prepletanjem bita kako bi ispravio većinu pogrešaka nastalih uslijed djelovanja impulsnog šuma Važna pitanja vezana uz VDSL Prednosti tehnologije VDSL su sasvim jasne: pruža najveće prijenosne brzine od svih DSLtehnologija, u mrežnoj arhitekturi od točke do točke komunikaciji pruža zajamčenu sigurnost (engl. security), i podržava mogućnost istovremenog prijenosa POTS-a i VDSL-podataka istom upredenom paricom. Međutim, VDSL je ipak u fazi definiranja neki preliminarni proizvodi postoje, ali ne postoje potpune spoznaje o analognim pretplatničkim linijama, njihovom zračenju električne energije u okolinu i njihovoj otpornost na interferenciju iz okoline, o protokolima multipleksiranja u odlaznom smjeru i informacijskim potrebama pojedinih usluga, što je sve zajedno neophodno poznavati kako bi se definirao konačni VDSL-standard. Jedna velika nepoznanica je maksimalni domet kojeg VDSL može pouzdano podržati pri nekoj zadanoj prijenosnoj brzini. Razlog tome leži u činjenici da su stvarna obilježja upredenih parica u frekvencijskom području koje koristi VDSL djelomično poznata. Postojanje kratkih premoštenih odvojaka ili nezaključenih produljenja linija u kućnim instalacijama, koja nemaju utjecaja na POTS, N-ISDN ili ADSL, mogu imati vrlo štetan utjecaj na VDSL u određenim mrežnim konfiguracijama. Nadalje, svaka nadzemna parica koja prenosi VDSL-signale predstavlja antenu koja zrači u frekvencijski pojas korišten u amaterskom radiju i iz njega prima elektromagnetsko zračenje. Balansiranje između nižih razina signala, kako bi se smanjila emisija koja interferira s amaterskim radijskim prijenosom, i viših razina signala, potrebnih za savladavanje interferencije uzrokovane amaterskim radijskim prijenosom, mogao bi biti važan čimbenik pri određivanju dometa VDSL-a. Dodatna dimenzija VDSL-a koja je još dosta nejasna je njegov mehanizam prijenosa usluga viših slojeva. Jedan način je da prilikom transfera videa i podatkovnih komunikacija VDSL prenosi informacije pomoću ATM-ćelija (engl. ATM cells), iako optimalne dolazne i odlazne brzine nisu utvrđene. Ono što je još teže procijeniti je postojanje potrebe za prijenosom informacija VDSL-om u formatu različitom od ATM-ćelija (npr. tradicionalni E1/T1-okviri) i potrebe za simetričnim kanalima pri širokopojasnim brzinama (iznad 2 Mbit/s). VDSL nije niti će biti potpuno neovisan o protokolima viših slojeva, posebno u odlaznom smjeru u kojem multipleksiranje podataka krajnjih korisnika zahtijeva da je protokol na sloju podatkovne poveznice definiran. Još jedan težak problem vezan uz VDSL je distribucija podataka na korisničkom području te sučelje između PSTN-a i krajnjeg korisničkog uređaja. Promatrano s aspekta troškova, favorizirano je pasivno mrežno sučelje, tj. konfiguracija s pasivnim NT-om. Nasuprot tome, s aspekta upravljanja sustavom, pouzdanosti, ograničenja koja proizlaze iz regulative i migracijskih aspekata u prednosti je aktivno mrežno sučelje, tj. konfiguracija s aktivnim NT-om (aktivni NT koriste i ADSL i N-ISDN). Nadalje, VDSL s pasivnim NT-ima može u iznimnim situacijama biti skuplji od VDSL-a s aktivnim NT-ima, ali otklanjanje aktivnih elektroničkih komponenti iz korisničke mreže (misli se primarno na koncentrator linija) čini ga u pravilu isplativijim rješenjem, za kojim vlada veći interes unatoč svim prednostima koje sa sobom nosi aktivni NT VDSL2 Dana 27. svibnja godine objavljena je preporuka ITU-T G.993.2, kojom je definirana druga inačica tehnologije VDSL, nazvana skraćeno VDSL2. VDL2 je simetrična prijenosna usluga koja podržava prijenosnu brzinu od 100 Mbit/s u oba smjera. Utemeljena je na 40

41 modulaciji DMT. Proširenjem frekvencijskog pojasa VDSL2 sve do 30 MHz, novi primopredajnici podržavaju simetrične brzine od 100 Mbit/s jednom upredenom paricom do udaljenosti veće od 350 metara. Kako bi se zadovoljile potrebe tržišta pristupnih tehnologija za lokalnim petljama srednje i velike duljine, srednja snaga predajnika je povećana za 20 dbm, a specificirano je i korištenje tehnike poništavanja odjeka kako bi se u dugačkim petljama omogućilo postizanje performansi sličnih onima kod ADSL-a. Kako bi se prijenosna brzina i raspoloživi kanali iskoristili na najučinkovitiji način, u VDSL2-standard su uključeni fleksibilno uokvirivanje podataka (engl. flexible framing), tj. kreiranje okvira promjenjive duljine, rekonfiguracija linije tehnikom SRA i tehnika skraćeno nazvana DRR (od engl. Dynamic Rate Repartitioning). VDSL2 je prije svega specificiran kako bi podržao prijenos višekanalskog HDTV-a, videa na zahtjev i videokonferencija, te transfer govora protokolom IP (engl. Voice over Internet Protocol, skr. VoIP). 6. Usporedba osnovnih parametara DSLtehnologija Tablica 6.1 prikazuje usporedbu najpoznatijih DSL-tehnologija. Slika 6.1 prikazuje usporedbu spektralnih gustoća snage različitih DSL-tehnologija. Sasvim je razvidno iz slike da je VDSL iznimno zahtjevna tehnologija glede potrebne širine prijenosnog pojasa. Temeljem prikazanih usporedbi moguće je donijeti zaključak da najbolji izbor glede DSLtehnologije za glavninu SOHO-korisnika, posebno u gradovima i prigradskim područjima s postavljenom paričnom infrastrukturom, predstavlja ADSL: potpuno je standardiziran (što je iznimno važno operatorima, ali i korisnicima), njegova prijenosna brzina u oba smjera je zadovoljavajuća za pristup Internetu, podržava korištenje regeneratora, njegov maksimalni domet čini ga atraktivnim čak i u malim gradovima i selima gdje je postavljena odgovarajuća kabelska infrastruktura, te podržava istovremeni prijenos POTS-a i ADSL-podataka zajedničkom upredenom paricom. xdsl Tablica 6.1 Usporedba DSL-tehnologija (izvor: Cisco) Standard? Maksimalna dolazna brzina Maksimalna odlazna brzina Maksimalni domet Regeneracija signala? Podrška POTS-u? ISDN Da 128 kbit/s 128 kbit/s 5486 m Ne Da IDSL Da 144 kbit/s 144 kbit/s 5486 m Ne Ne HDSL Ne 2,320 Mbit/s 2,320 Mbit/s 3658 m Da Ne HDSL2 Da 1,544 Mbit/s 1,544 Mbit/s 3658 m Da Ne SDSL Ne 2,320 Mbit/s 2,320 Mbit/s 5486 m Ne Ne SHDSL Da 2,320 Mbit/s 2,320 Mbit/s 5486 m Da Ne ADSL Da 8 Mbit/s 640 kbit/s 5486 m Da Da G.lite Da 1,5 Mbit/s 512 kbit/s 5486 m Da Da VDSL Ne 56 Mbit/s 13 Mbit/s 1372 m Planirano Nije trenutno 41

42 Slika 6.1 Usporedba spektralnih gustoća snage različitih DSL-tehnologija (izvor: EFMA) područje do 1,1 MHz je područje "prenapučeno" raznim DSL-tehnologijama, područje od 1,1 do 12 MHz je područje vrlo visokih razina preslušavanja 6.1. Usporedba asimetričnih DSL-tehnologija Postojeće rezidencijalne i raspršene poslovne pristupne linije sastavni su dio stablaste kabelske infrastrukture (Slika 6.2). Između pojedinih zemalja postoje značajne razlike glede duljine i gustoće pristupnih linija, ali glavnina njih ima slična osnovna obilježja. Uslijed ograničenog dometa konfiguracije ADSL-a u kojoj se DSLAM nalazi u lokalnoj centrali mogućnosti usluge koje korisnicima stoje na raspolaganju variraju od lokacije do lokacije. Sukladno slici, definirane su tri zone u nekom pristupnom području: zelena zona: područje velike prijenosne brzine (> 5,5 Mbit/s), poslužuje ju LE (CO); crvena zona: područje iznad dosega ADSL-a, koji se kao usluga pruža iz lokalne centrale. To je područje relativno veliko u Sjevernoj Americi (31%) u usporedbi s Europom (8%) i ostalim dijelovima svijeta. Bez obzira na to, sve su zemlje suočene s izazovom da omoguće potpuno pokrivanje crvene zone ADSL-om; siva zona: područje između crvene i zelene zone, u kojem oprema u lokalnoj centrali krajnjim korisnicima dodjeljuje najmanji kapacitet poveznice. To područje predstavlja između 17 i 30 posto korisničkih lokacija, i osnovna potreba svih krajnjih korisnika je povećanje kapaciteta linka s kojim mogu raspolagati prilikom komunikacije ADSL-om. Naravno, unutar većine zemalja, dulje pretplatničke petlje se pojavljuju u ruralnim područjima i prigradskim naseljima, pa postoje realni problemi pružanja širokopojasnih usluga DSL-om u tim područjima. Većina operatora treba nekim svojim korisnicima omogućiti brzi pristup Internetu u područjima gdje ga trenutno nema uopće. To je moguće postići sljedećim dvjema mjerama: proširenja DSL-a u male lokalne centrale koje još nisu opremljene DSL-om i proširenje DSL-a na udaljene lokacije kako bi posluživao područja koja su trenutno izvan dosega iz lokalne centrale (ta su područja označena kao crvena zona). Ova druga mjera je posebno važna za zemlje s velikom prosječnom duljinom lokalne petlje. Ta mjera iziskuje primjenu DSLAM-a na lokacijama udaljenim od lokalne centrale. Slika 6.3 prikazuje preporučene primjene različitih inačica ADSL-a i VDSL-a u pristupnom području, temeljem ovisnosti prijenosne brzine o duljini lokalne petlje, parametara koji dominantno određuju odabir odgovarajuće pristupne tehnologije. Na slici razine (engl. tier) 42

43 usluge definirane su temeljem prijenosne brzine osnovne podatkovne usluge (zahtijeva dolaznu brzinu od 0,5 do 1,5 Mbit/s) kojoj se po svakoj razini dodaje po 2 Mbit/s (pretpostavljena brzina potrebna za prijenos asimetričnog videa kućnim korisnicima). Slika 6.2 Gornji dio slike prikazuje stablastu kabelsku infrastrukturu u pristupnim mrežama, dok donji graf prikazuje razdiobu duljina lokalnih petlji u sjevernoj Americi i Europi izraženu u postocima od ukupnog broja pretplatničkih linija (izvor: Alcatel, 2003., referenca: duljine bakrenih pretplatničkih linija prema podacima IEEE-a); manhole telefonski šaht, D (skr. od engl. Distribution Area) distribucijsko područje, DLC (skr. od engl. Digital Loop Carrier) vrsta multipleksora, produljuje domet E1/T1 sustava Slika 6.3 Usporedba dometa asimetričnih DSL-tehnologija (izvor: Alcatel, 2003.) korisnici su podijeljeni u 6 razina (engl. tier) sukladno prijenosnim brzinama koje zahtijevaju korištene usluge brzine variraju od 1 do 15 Mbit/s, a za svaku razinu preporučena je određena xdsl tehnologija, vodeći računa o dometu kojeg pruža; ADSL/ADSL+ from CO pružanje usluge ADSL/ADSL+ iz lokalne centrale, ADSL+/VDSL from remote pružanje ADSL+/VDSL-usluge iz udaljene lokacije 43

44 7. Prijenos Ethernet-okvira DSL-om U posljednje vrijeme pojam prva milja ili zadnja milja (engl. first mile ili last mile) postao je sinonim za lokalnu petlju. Ethernet u prvoj (ili zadnjoj) milji (engl. Ethernet in the first (last) mile, skr. EFM) je obečavajuća tehnologija utemeljena na popularnom i širokorasprostranjenom standardu Ethernet, korištenom u lokalnim mrežama diljem svijeta. EFM je razvijen pod patronatom standardizacijske organizacije IEEE i alijanse nazvane Ethernet in the First Mile Alliance (EFMA), U studenom godine standardizacijski odbor IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee (skr. LMSC) je formirao tim stručnjaka nazvan P802.3ah EFM Task Force čiji je glavni cilj bio razvoj tehničkog standarda EFM-a, nazvanog IEEE 802.3ah. Taj tim predstavlja dio radne skupine IEEE Working Group. EFMA ima malo drugačiji zadatak. Formirana u prosincu godine, EFMA predstavlja konzorcij tvrtki koje međusobno dijele zajedničku viziju Etherneta. EFMA promovira Ethernet kao pristupnu tehnologiju te podržava napore koje IEEE ulaže u standardizaciju EFM-a. EFMA je istovremeno i marketinški i tehnički resurs. I dok IEEE razvija EFM-standard, EFMA radi na prihvaćanju EFM-a na tržištu. Ulaže napore u bolje razumijevanje tehnologije od srane korisnika i u promoviranje dobitaka koje korisnicima donosi primjena EFM-a. Trenutni status standarda IEEE 802.3ah moguće je na najbolji način opisati informacijom sa službene internetske stranice IEEE-a ( "Rad ekspertnog tima IEEE P802.3ah Ethernet in the First Mile Task Force je dovršen u lipnju godine ratifikacijom standarda IEEE Std 802.3ah-2004 na sastanku krovnog standardizacijskog tijela IEEE-a." EFMA je imala viziju o realizaciji univerzalnog širokopojasnog pristupa koji koristi jednu tehnologiju s kraja na kraj (engl. end-to-end) i podržava neograničen skup širokopojasnih aplikacija i usluga namijenjenih rezidencijalnim i poslovnim korisnicima. Kao rezultat te vizije kreirana je tehnologija EFM, koja bez složenih i pogreškama izloženih protokolnih pretvorbi podržava velike prijenosne brzine. EFM može koristiti postojeće upredene parice, a može iskoristiti i već postavljenu optičku kabelsku infrastrukturu. Dodatna prednost EFM-a potječe iz činjenice da promet većine rezidencijalnih i poslovnih korisnika počinje i završava kao transfer IP paketa Ethernet okvirima (engl. IP over Ethernet) Standardizacija EFM-a Glavna razlika između EFM-a i ostalih pristupnih tehnologija, kao što su npr. xdsl, kabelski modemi, FTTx i ostale, leži u njegovim protokolnim slojevima. Dok su tradicionalne pristupne tehnologije uglavnom fokusirane na fizički sloj, EFM definira i jedan sloj iznad, tj. DLL. Mnoge pristupne sheme su otvorene prema DLL-u, te transparentno podržavaju ATM, Ethernet i ostale protokole drugog sloja. Sasvim suprotno, EFM se striktno ograničava na, kao što mu ime govori, Ethernet kao protokol DLL-a, i specificira svoj vlastiti fizički sloj. EFM pruža jedinstven pristup prijenosu Ethernet-prometa trima različitim topologijama, pri čemu je svaka od njih pokrivena odgovarajućom inačicom EFM-a: mreže od točke do točke s bakrenim ožičenjem EFMC (skr. od engl. EFM Copper) prijenos Ethernet-okvira upredenim paricama, optičke mreže od točke do točke EFMF (skr. od engl. EFM Fiber) prijenos Ethernet-okvira optičkim nitima od točke do točke, i 44

45 optičke mreže od točke prema većem broju točaka EFMP (skr. od engl. EFM Passive Optical Network) prijenos Ethernet-okvira pasivnom optičkom mrežom (engl. passive optical network, skr. PON). Definirana je i četvrta inačica, nazvana hibridni EFM (engl. EFM Hybrid, skr. EFMH). Operatori mogu kreirati EFMH-topologije miješanjem EFMC-a, EFMF-a i EFMP-a EFMC EFMC je jednostavno i jeftino rješenje za pružanje brzog pristupa i usluga krajnjim korisnicima, a naročito je atraktivan rezidencijalnim i poslovnim korisnicima. Može koegzistirati s POTS-om, N-ISDN-om, ADSL-om i VDSL-om u zajedničkim paričnim kabelima, jer je spektralno usklađen s tim uslugama. Domet prijenosa i prijenosne brzine: odbor IEEE-a zadužen za EFM postavio je sljedeći cilj glede EFMC-a: ostvariti prijenosne brzine od barem 10 Mbit/s uz domet prijenosa od najmanje 750 metara, ili barem 2 Mbit/s uz domet prijenosa od najmanje metara, oboje po postojećim neoklopljenim upredenim paricama. Odbor za standardizaciju EFM-a postavio si je te ciljeve kao minimalne brzine, ali standard ne ograničava sustave na striktno korištenje tih brzina. Većina danas dostupnih EFMC-sustava podržava osjetno veće brzine uz navedene domete. Odnos između prijenosnih brzina i dometa prikazan je slikom (Slika 7.1). Modulacija: EFMC PHY (fizički sloj EFMC-a) koristi modulacijske tehnike xdsl-a korištenog u podlozi (npr. VDSL ili SHDSL). Standardi fizičkog sloja EFMC-a: postoje dvije vrste fizičkog sloja EFMC-a, EFMC kratkog dometa, skraćeno nazvan 10PASS-TS, i EFMC dugog dometa, skraćeno nazvan 2BASE-TL. Slika 7.1 Odnos između prijenosnih brzina EFMC-a i dometa prijenosa (izvor: EFMA, 2004.) na apscisi je prikazan domet prijenosa izražen u metrima, a na ordinati prijenosna brzina u Mbit/s Fizički sloj EFMC-a kratkog dometa: u Europi koristi plan uporabe frekvencija broj 997, a u Sjevernoj Americi frekvencijski plan 998 (Slika 7.2). Fizički sloj EFMC-a dugog dometa: temelji se na standardu ITU-T G za SHDSL. Inherentno je simetričan i koristi linijski kod TC-PAM. ITU-T i ANSI su standardizirali proširenu 45

46 inačicu tog koda nazvanu G.SHDSL.bis (ili ESHDSL, od engl. Extended SHDSL), a prihvatio ju je i IEEE-ov odbor za standardizaciju EFM-a. G.SHDSL.bis omogućava simetričan prijenos brzinom 5,7 Mbit/s, pri čemu se podvrgava i standardima za spektralnom kompatibilnošću, kao što je npr. ANSI T Slika 7.2 Frekvencijski planovi koje koristi EFMC PHY kratkog dometa (izvor: Cisco) Tablica 7.1 Usporedba različitih mehanizama za prijenos po većem broju usnopljenih parica (izvor: EFMA, 2004.) Optimizacija usluge Mrežna integracija Potrebna pretvorba usluge Protokolni pretek (engl. overhead) Djeluje s različitim brzinama po raznim paricama Tipično kašnjenje uslijed usnopljavanja Otpornost na šum Složenost upravljanja sustavom EFM 802.3ah IMA G.SHDSL s M parica Ethernet ATM TDM Ethernet/IP-sučelje ATM-mreže Da Ne Da do 5 % Da (može koristite velike i male brzine) ~ 20 % kod mješovitog prometa ~ 40 % u kratkim okvirima Ne (koristi najnižu brzinu u svim paricama) 2-4 ms ms 2-4 ms Visoka do srednja (ovisi o proizvođaču) Niska (utemeljena na Ethernetu) Niska (dugo vrijeme oporavka) Visoka (utemeljena na ATM-u) Nije definirano (specifičnost sustava) ~ 20 % kod mješovitog prometa ~ 40 % u kratkim okvirima Ne (koristi najnižu brzinu u svim paricama) Niska (gubitak signala makar i u jednoj parici vodi do raskida cijele poveznice) Nije definirana standardom (ovisi o implementaciji sustava) Prijenosni medij: EFMC koristi uglavnom jednu upredenu paricu (inačice 10PASS-TS i 2BASE-TL), dok istovremeno postoji i inačica EFMC-a koja koristi 8 upredenih parica i fizički sloj 10BASE-TL. Ta se inačica EFM-a naziva usnopljavanje linija EFM-om (engl. EFM line bonding), omogućeno novim podslojem (engl. sublayer) u protokolnoj arhitekturi Etherneta, nazvanom agregacijski EFM-sloj (engl. EFM aggregation layer). Druge inačice EFMC-a: IEEE 802.3ah je relativno nova tehnologija. Neke vlastite proizvođačke inačice, kao npr. Ciscov Long Reach Ethernet (u prijevodu Ethernet velikog 46

47 dometa) ili EtherLoop, postoje već neko vrijeme. Standardizacija EFM-a je otklonila tu privatnu prirodu koju rane implementacije prenose na koncept EFM, te je istovremeno poboljšala međusobnu operabilnost opreme različitih proizvođača u velikim javnim mrežama. EFMC je vjerojatno najbolje rješenje za rezidencijalne korisnike i poslovne parkove kod kojih već postoji izgrađena infrastruktura upredenih parica kategorije odgovarajuće za prijenos analognog govora (engl. voice-grade). To vrijedi i za zgrade s većim brojem poslovnih ili stambenih jedinica (MTU ili MDU) Prednosti i mane EFMC-a Ethernet kao pristupna tehnologija nudi značajne prednosti pred tradicionalnim (engl. legacy) tehnologijama korištenim u prvoj milji: jednostavan je, međunarodno prihvaćen standard koji će omogućiti međusobnu operabilnost sustava, pruža perspektivan pristup za prijenos podatkovnih, govornih i videoaplikacija, predstavlja univerzalnu i najučinkovitiju platformu za transfer podatkovnih usluga s kraja na kraj mreže. Dobitak EFM-a nastaje kao rezultanta tri čimbenika: EFM-infrastruktura je skalabilna, EFM pruža jedinstveni DLL-protokol s kraja na kraj mreže, i mrežni operatori mogu koristiti jedinstveni pristup kreiranju različitih mrežnih arhitektura. Transportne usluge utemeljene na EFM-u lako je skalirati, a mogućnosti njihova pružanja krajnjim korisnicima vrlo su fleksibilne. Količinu dodijeljenog kapaciteta poveznice na Ethernetpoveznici lako je skalirati u malim pomacima, a pružatelj usluga može upravljati dodjelom kapaciteta poveznice krajnjem korisniku pomoću softverske aplikacije. Pružatelji usluga mogu krajnjim korisnicima pružati i dodatni kapacitet poveznice na zahtjev, ili im mogu pružati dinamički kapacitet poveznice sukladno njihovim trenutnim potrebama, upravljajući tim uslugama pomoću istog upravljačkog mehanizma i istom metodologijom. Tradicionalna rješenja pristupa mreži, kao što su npr. xdsl i kabelski modemi, odgovarajuća su za tržišta s niskom razinom penetracije, i to u područjima gdje su korisnici raštrkani na većoj površini. Nasuprot tome, EFM je pristupno rješenje koje je prilagođeno zgradama s većim brojem poslovnih ili stambenih jedinica s velikim brojem i gustoćom krajnjih korisnika. I dok je većina drugih pristupnih rješenja usmjerena na pokrivanje uslugom, EFM je fokusiran na penetraciju. Mnoge današnje pristupne mreže koriste različite DLL-protokole i mrežne protokole. Kako se korisnička informacija prenosi mrežom s jednog kraja na drugi, od korisničkog LAN-a preko pristupne i jezgrene mreže pa zatim kroz drugu pristupnu mrežu do drugog krajnjeg korisnika i konačno kroz njegov LAN, ona prolazi kroz različitu mrežnu opremu. Paralelno s povećanjem složenosti protokolnih pretvorbi i same opreme povećavaju se i mrežni troškovi. Manji broj protokolnih pretvorbi stvara uštedu u potrošnji raspoloživih kapaciteta poveznica. Uvođenje EFM-a u pristupno područje u značajnoj mjeri smanjuje broj protokolnih pretvorbi i ostalih procedura koje troše puno vremena i povećavaju novčane troškove. 47

48 7.4. OAM u pristupnim sustavima koji koriste EFM Tradicionalno gledano, Ethernet nikad nije nudio ugrađene mogućnosti za operacije nad mrežom, administriranje i održavanje mreže (engl. operation, administration and maintenance, skr. OAM), pa OAM-funkcionalnosti ugrađene u standard IEEE 802.3ah predstavljaju prvi korak u njihovom pružanju u Ethernet-okružju. Važno je uočiti da te mogućnosti nemaju tendenciju da zamijene protokol SNMP (skr. od engl. Simple Network Management Protocol, u prijevodu jednostavni protokol mrežnog upravljanja) kao osnovni mehanizam upravljanja mrežom, nego su uvedene kako bi ga nadopunile. Osnovne funkcije podržane EFM-OAM-om su: nadziranje performansi poveznica pruža atribute i informaciju o statusu Ethernet-poveznica; otkrivanje i signalizacija kvarova procedure koje otkrivaju poveznice u kvaru i upravljaju otklanjanjem kvarova; provjera poveznica pomoću ispitnih petlji (engl. loopbacks) testiranje segmenata poveznice pomoću slanja ispitnih okvira kroz te segmente. Ostale funkcije EFM-OAM-a su sljedeće: otkrivanje (engl. discovery) OAM omogućava mrežnim uređajima da otkriju jedan drugog i da jedan drugog obavijeste o svojim komunikacijskim mogućnostima; dohvat objekata iz baze upravljačke informacije (engl. management information base, skr. MIB); podrška protokolnim proširenjima koja potječu od proizvođača opreme. Djelovanje OAM-a na nekom Ethernet-sučelju ne stvara štetan utjecaj na podatkovni promet jer je OAM-protokol spor i ima vrlo ograničene potrebe za kapacitetom poveznice. Taj protokol može biti implementiran hardverski ili softverski. 8. Protokolne arhitekture xdsl-a Kao što je očito iz prethodnih odjeljaka, xdsl-om je uglavnom definiran fizički sloj pristupnih sustava koji koriste DSL. Za potpuno razumijevanje primjene xdsl-a važno je poznavati i više protokolne slojeve koji se koriste u kombinaciji s DSL-tehnologijama. Danas se u xdsl-okružju koriste mnogobrojne protokolne arhitekture, od kojih će šest najuobičajenijih biti pobliže opisano u ovom odjeljku (s posebnim naglaskom na njihove prednosti i nedostatke): Integrated routing and bridging (skr. IRB) definirano dokumentom RFC 2684 u prijevodu: integrirano usmjeravanje (engl. routing) i premoštavanje (engl. bridging), Routed bridge encapsulation (skr. RBE) definirano dokumentom RFC 2684, u prijevodu: usmjeravana inkapsulacija u mostu (engl. bridge), Point-to-point protocol over Ethernet (skr. PPPoE) definirano dokumentom RFC

49 u prijevodu: transfer protokola PPP Ethernetom, Point-to-point protocol over ATM (skr. PPPoA) definirano dokumentom RFC 2364 u prijevodu: transfer protokola PPP ATM-om, Layer 2 tunneling protocol (L2TP) definirano dokumentom RFC 2661 u prijevodu: protokol tuneliranja (engl. tunneling) na drugom sloju, Multiprotocol label switching (MPLS) tunneling definirano dokumentom RFC IRB u prijevodu: tuneliranje višeprotokolnim komutiranjem pomoću oznaka (engl. Multiprotocol Label Switching). IRB je najjednostavnija, najmanje skalabilna, najnesigurnija i najjeftinija protokolna arhitektura xdsl-a. Navedena ograničenja govore da ga je moguće naći u starijim mrežama, u kojima su jeftiniji modemi poželjni ili su jeftini modemi već instalirani i nema resursa potrebnih za nadogradnju sustava. IRB ograničava skalabilnost mreže pružatelja usluge, kao i mreže krajnjeg korisnika (PDN-a). IRB nema ugrađenu mogućnost za autentikaciju korisnika. Sigurnost komunikacije i skalabilnost mreže su glavni pokretači migracije s IRB-a na moćnije protokolne arhitekture, kao što je npr. PPPoE. Slika 8.1 prikazuje protokolne slojeve IRB-konfiguracije pristupa. Funkciju DSL-CPE-a na slici, odnosno krajnjeg DSL-uređaja, obavlja DSL-modem ili PC s ugrađenom DSL-modemskom karticom. Slika 8.1 Protokolna arhitektura IRB-konfiguracije pristupa; ATM-PVC (skr. od engl. ATM Permanent Virtual Conection) trajna virtualna veza ostvarena ATM-om, AAA (skr. od engl. Authentication, Authorization, Accounting) autentikacija, autorizacija i praćenje korištenja mreže, AAL (skr. od engl. ATM Adaptation Layer) podsloj prilagodbe ATM-a, AAL5 inačica AAL-a Osnovne prednosti IRB-a su sljedeće: moguće ga je koristiti u svim postojećim DSL-modemima, moguća je jednostavna migracija s IRB-a na PPPoE, 49

50 više krajnjih korisničkih uređaja (npr. PC-ovi) može dijeliti zajedničku DSL-poveznicu. Osnovni nedostaci IRB-a su sljedeći: nema inherentnu mogućnost praćenja korištenja mreža (engl. accounting), osjetljiv je na prekomjerna razašiljanja na drugom sloju (engl. broadcast storms) i na tzv. napade na uslugu (engl. denial of service attacks, skr. DoS attacks), IRB-ATU-R koristi premoštavanje pa uslugu DHCP (skr. od engl. Dynamic Host Configuration Protocol) nije moguće koristiti lokalno, nema mogućnosti za upravljanje ATU-R-om s udaljene lokacije, jer IRB-ATU-R-u nema IP adresu djeluje kao most i stoga mu IP adresa nije potrebna RBE Jednako kao i u slučaju PPPoE-a, raspoloživost RBE-a za primjenu u tradicionalnim ili jeftinim modemima koji rade na načelu premoštavanja je njegova najveća prednost. RBE ne nudi sigurnost inherentnu PPPoE-u, ali svakako ispravlja određene propuste svojstvene IRBu. Za razliku od PPPoE-a, RBE ne zahtijeva korištenje softvera na opremi krajnjeg korisnika (klijentski softver). Koristi istu protokolnu arhitekturu kao i IRB (Slika 8.1). Glavna prednost RBE-a leži u tome što RBE predstavlja posebno dobro rješenje za integraciju jedne ili više tradicionalnih mreža koje koriste premoštavanje pomoću jednostavnog DSL-uređaja. U tom slučaju RBE nudi prijelazno rješenje prije samog migriranja prema PPPoA ili PPPoE. Krađu IP-prometa (engl. IP hijacking), zlonamjerno simuliranje ARP-a (Address Resolution Protocol spoofing, prijevod skraćenice ARP: protokol adresne rezolucije) i prekomjerna razašiljanja na drugom sloju moguće je izbjeći korištenjem RBE-a. RBE, poput IRB-a, omogućava da višestruki krajnji korisnički uređaji mogu dijeliti zajedničku digitalnu pretplatničku liniju višestruke komunikacijske sjednice po jednom ATM-virtualnom kanalu (engl. virtual channel, skr. VC) su moguće. RBE je moguće koristiti u svim postojećim DSL-modemima. Njegova osnovna mana je ta što RBE-ATU-R ne šalje DHCP ili IPCP-zahtjeve (IPCP je skr. od engl. Internet Protocol Control Protocol) za IP-adresom kad je konfiguriran kao most. To znači da je upravljanje RBE-ATU-R-om s udaljene lokacije nemoguće PPPoE PPPoE predstavlja pravi odabir za velik broj pružatelja usluga jer je vrlo skalabilan, što se odnosi podjednako na pružatelje usluga i na krajnje korisnike, te omogućava autentikaciju korisnika. Slika 8.2 prikazuje protokolnu arhitekturu PPPoE-konfiguracije pristupa. Općenito gledano, PPPoE ne donosi sa sobom povećane troškove i složenost primjene, koje predstavljaju inherentna obilježja PPPoA. PPPoE zahtijeva samo minimalnu konfiguraciju ATU-R-a. Djeluje na svim postojećim modemima pri čemu nudi usluge kao što je SSG (skr. od engl. Service Selection Gateway softver koji povezuje korisnikovu vezu s IP adresom korištene usluge) ili tuneliranje. Prilikom primjene PPPoE-a višestruki krajnji korisnički uređaji (najčešće su to PC-ovi) mogu dijeliti zajedničku digitalnu pretplatničku liniju. PPPoE omogućava provođenje AAA-procedura po svakoj komunikacijskoj sjednici zasebno. Osnovni nedostatak PPPoE-a je u tome što prilikom korištenja jeftinog DSL-modema koji ne može biti konfiguriran kao PPPoE-klijent, klijentski softver za podršku PPPoE-a mora biti instaliran na svim osobnim računalima koja su povezana s digitalnom pretplatničkom linijom putem dotičnog modema. To znači da pružatelj pristupne usluge mora snositi odgovornost 50

51 barem za ATU-R ili za klijentski softver na osobnim računalima. Ta odgovornost može uključivati isporuku i instalaciju, ili barem testiranje lokalne petlje. Nadalje, budući da PPPoE koristi premoštavanje utemeljeno na dokumentu RFC 2684, izložen je prekomjernim razašiljanjima na drugom sloju i napadima na uslugu. PPPoE-ATU-R radi kao most pa DHCP nije moguće koristiti lokalno. Budući da PPPoE-ATU-R nema IP adresu, upravljati njime s udaljene lokacije nije moguće PPPoA Slika 8.2 Protokolna arhitektura PPPoE-konfiguracije pristupa PPPoA je vrlo skalabilno rješenje, što se odnosi podjednako na pružatelje usluga i na krajnje korisnike, te podržava funkcionalnosti trećeg sloja, uključujući i sigurnost komunikacije. Naravno, viša razina funkcionalnosti uključuje i dodatne troškove implementacije. Slika 8.3 prikazuje protokolnu arhitekturu PPPoA-konfiguracije pristupa. Važno je napomenuti da se kao NCP (skr. od engl. Network Control Protocol, u prijevodu: protokol upravljanja komunikacijom na mrežnom sloju) komponenta protokola PPP u IP-okružju koristi IPCP. U implementaciju PPPoA uključeno je konfiguriranje ATU-R-a s autentikacijskom informacijom PPP-a (korisničko ime i zaporka, engl. login i password), što predstavlja glavnu prednost PPPoA pred protokolnim arhitekturama kao što su IRB ili RBE. PPPoA omogućava da se AAA-procedure izvode po svakoj komunikacijskoj sjednici posebno. Takav pristup dopušta pružateljima usluga da korisničke troškove naplaćuju prema trajanju pružanja određene usluge. Koristeći PPPoA pružatelj usluge može po svakoj pretplati na uslugu dodijeliti samo jednu IP-adresu. Pri tome, naravno, ATU-R može biti konfiguriran tako da obavlja i funkciju pretvorbe mrežnih adresa (engl. network address translation, skr. NAT). PPPoA podržava samo jednu komunikacijsku sjednicu po svakm virtualnom kanalu. S obzirom da su korisničko ime i zaporka konfigurirani na ATU-R-u, svi korisnici "iza" DSLmodema mogu koristiti samo jedan skup usluga po nekom VC-u. To drugim riječima znači da korisnici ne mogu slučajno odabirati različite skupove usluga, ali zato mogu koristiti višestruke VC-ove i po različitim VC-ovima mogu uspostavljati različite PPP-sjednice. Naravno, uporaba višestrukih VC-ova povećava složenost dotične konfiguracije lokalne petlje, povećavajući na taj način i troškove izvedbe. Ako je ATU-R-u pridijeljena samo jedna 51

52 IP-adresa i koristi se NAT ili translacija brojeva softverskih priključaka (engl. port address translation, skr. PAT), neke aplikacije, kao što je npr. IPTV, koje ugrađuju IP-informaciju u korisnički sadržaj paketa (engl. payload), neće moći raditi. PVC DSLAM jezgrena mreža (L3) PC/ATU-R PPP over ATM UAC IP usmjerivač usmjerivač IP IP PPP PPP IP IP AAL5 AAL5 ATM ATM ATM ATM ATM ATM ADSL ADSL PHY PHY PHY PHY korisničko područje DSLAM UAC NSP Slika 8.3 Protokolna arhitektura PPPoA-konfiguracije pristupa 8.5. Tuneliranje pomoću L2TP-a Tuneliranje pruža privatnoj mreži sigurnost i standardizaciju, na transparentan način u odnosu na korisnike unutar javne mreže. Glavne komponente tuneliranja L2TP-om su pristupni koncentrator L2TP-a (engl. L2TP access concentrator, skr. LAC) i mrežni poslužitelj L2TP-a (engl. L2TP network server, skr. LNS). Slika 8.4 Protokolna arhitektura L2TP-konfiguracije pristupa 52

53 Tunel je virtualni kanal između LAC-a i LNS-a. Za spremanje atributa tunela i korisničkih atributa moguće je koristiti AAA-poslužitelj. L2TP može podržati inkapsulaciju pomoću PPPoA ili PPPoE na ATM-PVC-u iniciranom u krajnjoj korisničkoj opremi. Slika 8.3 prikazuje protokolne slojeve L2TP-konfiguracije pristupa. L2TP je dobro rješenje za korisnike koji mijenjaju lokaciju i za situacije kad krajnji korisnik prilikom raznih sjednica komunicira s različitim odredištima. L2TP je moguće koristiti i u jednostavnim, tradicionalnim krajnjim DSL-uređajima. L2TP zahtijeva po jedan tunel (ili više) po svakom pružatelju usluge i po POP-u (skr. od engl. point of presence, u prijevodu: točka u mreži u kojoj se pružatelj usluge sučeljava s krajnjim korisnikom). Svaki usmjerivač uspostavlja jedna tunel prema LNS-u pružatelja usluge. Broj raspoloživih tunela i komunikacijskih sjednica može onemogućiti implementacije vrlo velikih sustava Tuneliranje pomoću MPLS-a MPLS omogućava optimalno kreiranje virtualnih privatnih mreža (engl. virtual private networks, skr. VPNs), pomoću kojih je moguće realizirati privatne mreže nad javnom infrastrukturom. MPLS je posebno dobro rješenje zbog podržane sigurnosti i međuoperabilnosti. Prilikom konfiguriranja MPLS-a na DSL-sustavu, DSLAM ili IP/DSLkomutator može biti konfiguriran kao PE-usmjerivač (PE je skr. od engl. provider edge, u prijevodu: rub mreže promatran s aspekta pružatelja mrežne usluge), dok se ATU-R može konfigurirati kao CE-usmjerivač (CE je skr. od engl. customer edge, u prijevodu: rub mreže promatran s aspekta korisnika mrežne usluge). CE- i PE-usmjerivači razmjenjuju međusobno usmjerivačku informaciju koristeći statičko usmjeravanje pomoću protokola RIPv2 (skr. od engl. Routing Information Protocol version 2), OSPF (skr. od engl. Open Shortest Path First) or EIGRP (skr. od engl. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol). PE-usmjerivač mora održavati VPN-smjerove (engl. routes) samo za one VPN-ove s kojima je izravno povezan. 9. DSL-usluge namijenjene poslovnim korisnicima DSL-tehnologije mogu na jednostavan način podržati prijenos usluga namijenjenih poslovnim korisnicima, kao što su npr. transfer govora DSL-om (engl. Voice over DSL, skr. VoDSL) i nove inačice tehnologija koje su provjerene u praksi i koje korisnici dobro razumiju, kao što je npr. transfer FR-okvira DSL-om (engl. Frame Relay over DSL, skr. FRoDSL), pri čemu se koristi najnovija generacija DSL-opreme koja podržava upravljanje razinom pružanja usluge (engl. service level management, skr. SLM) s kraja na kraj VoDSL VoDSL podržava transfer višestrukih govornih linija (tipično između 4 i 12 telefonskih linija) vezom uspostavljenom nad DSL-om, koristeći pri tome ATM-VC-ove s malim kašnjenjem. Govorni promet se iz DSL-sustava usmjerava prema VoDSL-prolazu (engl. gateway) i dalje prema PSTN-u (Slika 9.1).Takav pristup krajnjim korisnicima DSL-a pruža niže cijene usluge i pogodnost korištenja jednog pružatelja usluge za transfer vlastitih podatkovnih i govornih prometnih tokova, pri čemu krajnjim korisnicima ne treba pružati dodatne upredene parice. Jedna parica može zadovoljiti potrebe mnogih malih i srednjih poslovnih korisnika za istovremenim prijenosom govora i podataka. VoDSL je paketska tehnologija, što korisnicima VoDSL-a omogućava da kapacitet poveznice pridijeljen nekoj vezi uspostavljenoj nad DSL-om koriste dinamički. To znači da govorni pozivi koriste kapacitet poveznice samo za vrijeme dok su aktivni, a zahvaljujući tome što 53

54 govorne usluge koriste manji dio kapaciteta poveznice nego podatkovne usluge, nekoliko je govornih poziva moguće istovremeno prenositi nekom vezom uspostavljenom nad DSL-om. Slika 9.1 Sistemska arhitektura VoDSL-a Poslovni korisnici ne mogu izgubiti migracijom na VoDSL. Ostvarene uštede više nego uravnotežuju iznos koji moraju platiti za mogućnost transfera željenih govornih kanala i za zadovoljavanje njihova zahtjeva za kvalitetom usluge (engl. quality of service, skr. QoS) u razredu rt-vbr (skr. od engl. real-time Variable Bit Rate, u prijevodu: usluga koja se pruža u stvarnom vremenu promjenljivom informacijskom brzinom), koji im pruža visoku kvalitetu prenijetog govora CVoDSL ADSL2 pruža podršku jednostavnom, fleksibilnom i isplativom CVoDSL-u (skr. od engl. Channelized Voice over DSL, u prijevodu: prijenos govornih E1/T1-kanala DSL-om), mehanizmu za transparentan prijenos kanala iz TDM-okvira DSL-potkanalima. CVoDSL predstavlja jedinstveno VoDSL-rješenje po tome što prenosi govor isključivo fizičkim slojem, i pri tome podržava istovremeni transport POTS-a i brzi pristup Internetu. Kako bi prenio kanale PCM-E0 (DS0) informacijske brzine 64kbit/s od DSL-modema do lokalne centrale, CVoDSL rezervira određene potkanale u odlaznom i dolaznom ADSL2- kanalu. Pristupna oprema u centrali (npr. DSLAM) tada izravno šalje kanale E0 (DS0) u komutator kanala (engl. circuit switch) pomoću PCM-poveznice (PCM je skr. od engl. Pulsecode Modulation, u prijevodu: impulsno-kodna modulacija). Takav pristup otklanja potrebu da se govor za potrebe transporta DSL-om paketizira u protokole viših slojeva, kao što su npr. ATM i IP. Višestruke govorne linije mogu biti aktivne istovremeno; poznavajući tipična ograničenja odlaznog ADSL2-kanala, četiri nekomprimirane govorne linije predstavljaju prihvatljiv maksimum, pri čemu koriste dio raspoloživog kapaciteta poveznice u iznosu od 256 kbit/s FRoDSL Kad se FRoDSL (Slika 9.2) kombinira sa sustavom za upravljanje razinom pružanja usluge s kraja na kraj, tada on ispunjava dva kritična uvjeta: ekonomičan pristup mreži s komutacijom okvira i poboljšanje zajamčenih performansi usluge. FRoDSL poslovnim korisnicima omogućava da čine isto ono što su činili već neko vrijeme, ali sada po nižoj cijeni. FRoDSL značajno smanjuje troškove pružanja usluge komutacije okvira krajnjim korisnicima reducirajući cijenu pristupnog dijela mreže. Korisnici koji koriste pristup FR-mreži pomoću 54

55 zakupljenih kanala plaćaju obično i do 38% od ukupnih troškova usluge samo za takav mehanizam prijenosa. Korištenje jeftinijeg pristupa utemeljenog na DSL-u, zajedno s SLMom s kraja na kraj mreže, koji osigurava postizanje iste kvalitete usluge kao i zakupljeni kanali, može stvoriti znatne uštede u pružanju FR-a krajnjim korisnicima, a posebno onim pružateljima FR-usluge koji su prisiljeni zakupiti komponente pristupnog sustava od operatora lokalne centrale (engl. Local Exchange Carriers, skr. LECs). Slika 9.2 Sistemska arhitektura FRoDSL-a; FR-IXC-operator (od engl. Frame Relay Interexchange Carrier) mrežni operator veza između FR-komutatora 10. Primjena xdsl-a i evolucija telekomunikacijskog tržišta xdsl je postao globalni fenomen. Diljem svijeta regulatorna tijela objavljuju regulative koje su povoljne za primjenu xdsl-a. Već nekoliko godina xdsl, a posebno ADSL, predstavlja najučestalije rješenje za realizaciju brzog pristupa Internetu u mnogim zemljama. U nekim zemljama xdsl je integriran u sustav obrazovanja te učenicima i studentima omogućava da svoje zadaće obavljaju koristeći mrežne resurse i aplikacije. Također, i cijela jedna nova generacija igrača računalnih igara, čiji se broj povećava iz dana u dan, uživaju u pogodnostima koje im ADSL pruža u umreženom igranju s drugim igračima. VoD i VoIP postaju ključne usluge u milijunima širokopojasnih veza. Kombinacija govora, videa i podataka (u engleskom se za tu kombinaciju koristi naziv triple-play services) koju je omogućio DSL (iako ne samo on) vodi prema povećanju broja aplikacija i povećanom zahtjevu za uslugama. Dakle, tržište xdsl-a ima dobar potencijal glede pružanja širokopojasnih usluga. Trenutni status primjene xdsl-a krajem godine moguće je ukratko opisati sljedećim podacima, čiji je izvor DSL Forum: 107 milijuna pretplatnika na DSL-usluge diljem svijeta, DSL pokriva preko 63% svjetskog tržišta širokopojasnog pristupa, u najrazvijenijim zemljama DSL je dostupan za 75% ljudske populacije, a očekuje se da će ta brojka preći 90% u nekoliko narednih godina. Danas su dva prva pitanja koje krajnji korisnici postavljaju pružateljima usluga: "Mogu li dobiti ADSL u mojoj kući/stanu?" i "Koliko ta usluga košta?" U svijetlu tih pitanja, treba reći 55

56 da dostupnost DSL-tehnologija stalno raste. Razvoj xdsl-a permanentno povećava prijenosne brzine i domet DSL-tehnologija. Pružatelji usluga pokušavaju poboljšati vlastitu kabelsku infrastrukturu i nadograditi postojeću DSL-opremu kako bi krajnjim korisnicima omogućili veći domet i prijenosnu brzinu. Cijene DSL-usluga naročito su pale u posljednje dvije do tri godine, a očekuje se i njihov daljnji pad. Početni uspjeh xdsl-a moguće je pripisati i fiksnom tarifiranju usluge (engl. flat rate). Taj je pristup pružateljima usluge pojednostavnio praćenje korištenja mreže u svrhu naplate, dok istovremeno i mnogi korisnici preferiraju predvidljive troškove korištenja usluge, jer im to omogućava jednostavnije planiranje vlastitog budžeta. Međutim, danas tarifiranje DSL-a doživljava prelazak na svojevrsnu naplatu prema stvarnom intenzitetu korištenja mrežnih resursa Penetracija DSL-a Podaci koje je DSL Forumu podastrijela tvrtka Point Topic, koja provodi industrijske analize, pokazuju da je primjena xdsl-a u porastu u cijelom svijetu (Tablica 10.1). Prema najnovijim podacima koje je objavio DSL Forum, u prvom tromjesečju godine preko 10 milijuna novih pretplatnika odabralo je DSL kao opciju pristupa širokopojasnim uslugama. Do 31. ožujka DSL je, kao najpopularnija svjetska tehnologija pristupa širokopojasnim uslugama, na globalnoj razini dosegao brojku od 107 milijuna korisnika, a proračuni pokazuju da će broj pretplatnika na DSL-usluge do lipnja ove godine dosegnuti iznos od 115 milijuna. Tablica 10.1 Petnaest država s najvećim ukupnim brojem DSL-a u prvom tromjesečju (izvor: Point Topic, 2005.) Redni broj Država Ukupan broj DSL-a 1. Kina 19,497, SAD 15,106, Japan 13,887, Njemačka 7,450, Francuska 7,184, Južna Koreja 6,729, UK 4,987, Italija 4,935, Tajvan 3,200, Španjolska 2,884, Kanada 2,807, Brazil 2,092, Nizozemska 2,032, Australija 1,351, Belgija 1,112,350 Istraživanje koje je proveo Point Topic također je pokazalo da porast broja DSL-pretplatnika u prva tri mjeseca u Kini iznosi više od 2,5 milijuna novih DSL-pretplatnika, u SAD-u više od 1,37 milijuna, a u Kanadi gotovo U istom razdoblju u Francuskoj, UK-u, 56

57 Njemačkoj i Japanu zajedno broj pretplatnika na širokopojasne DSL-usluge porastao je za više od pola milijuna. Od petnaest zemalja navedenih u tablici, UK je zemlja s najbržim rastom stabilnog DSL-tržišta i taj je porast u prvom tromjesečju ove godine iznosio 20%. U Turskoj je tijekom broj DSL-pretplatnika porastao za gotovo , predstavljajući porast od čak 39%. Značajan porast broja DSL-pretplatnika u prvom tromjesečju zabilježen je i u Tajlandu (27%), Poljskoj (25%), Meksiku (19%) i Portugalu (18%). Izraženo u obliku penetracije na tržište, osam zemalja je trenutno prešlo prvi prag kojeg je DSL Forum postavio pred svjetsko tržište širokopojasnog xdsl-a, a koji iznosi 20% u odnosu na broj POTS-linija (Tablica 10.2). I Norveška i Japan se približavaju tom pragu. Od 20 zemalja s najvećom penetracijom DSL-a u područje tradicionalnih POTS-linija, 13 ih se nalazi u Europi. Sukladno podacima prikazanim tablicom, zemlje Europske unije (EU) i dalje tvore svjetsku regiju broj jedan glede primjene DSL-a, pri čemu u njima egzistira gotovo trećina ukupnog broja DSL-pretplatnika u svijetu. Broj DSL-pretplatnika u EU je u prvom tromjesečju porastao za gotovo 4,2 milijuna. Tablica 10.2 Dvadeset država s najvećom penetracijom DSL-a u svijetu (izražena brojem DSL-a na 100 POTS-linija, izvor: Point Topic, 2005.) Redni broj Država Penetracija DSL-a Redni broj Država Penetracija DSL-a 1. Južna Koreja 28.9% 11 Danska 18.3% 2. Tajvan 24.4% 12 Italija 18.0% 3. Izrael 22.9% 13 Švicarska 16.5% 4. Finska 22.2% 14 Singapur 15.5% 5. Belgija 21.7% 15 Španjolska 15.4% 6. Francuska 21.1% 16 Švedska 14.3% 7. Hong Kong 21.1% 17 UK 14.2% 8. Nizozemska 20.3% 18 Kanada 14.1% 9. Norveška 19.6% 19 Njemačka 13.9% 10. Japan 19.5% 20 Austrija 13.0% DSL u Hrvatskoj DSL-usluge u Hrvatskoj prolaze kroz svoju ranu fazu primjene. Proces informatizacije cjelokupnog hrvatskog društva trebao bi rezultirati sa korisnika ADSL-a u Hrvatskoj do kraja godine. Od projekta na nacionalnoj razini, nazvanog e-hrvatska, u kojeg su uključene brojne usluge, očekuje se da značajno doprinese porastu broja korisnika DSL-a. Prema podacima s internetskog portala od 26. travnja 2005., broj korisnika DSL-a u Hrvatskoj je veći od (za usporedbu, krajem godine bilo ih je ). Računajući u odnosu na fiksne POTS-linije u Hrvatskoj krajem 2004., penetracija DSL-a iznosi oko 2%. Nažalost, velik dio Hrvatske još uvijek nije pokriven ADSL-om (podaci preuzeti s srpnja 2005.). Hrvatski telekomunikacijski operator T-HT je bio prvi koji je ponudio ADSL kao uslugu u Hrvatskoj, nazvavši je MAXadsl. Ona se sastoji od četiri različita paketa: "Start" (512 MB u dolaznom i odlaznom smjeru), "Moj paket" (512 MB, 2 GB, 5 GB ili 10 GB u dolaznom i odlaznom smjeru), "Flat" i "Business Flat", svi s dolaznom/odlaznom brzinom 384/64 kbit/s, 57

58 768/128 kbit/s ili 1536/192 kbit/s. Paketi "Start" i "Moj paket" se naplaćuju mjesečno prema broju MB podataka prenijetih u dolaznom i odlaznom smjeru, dok paketi "Flat" i "Business Flat" omogućavaju neograničeni prijenos u oba smjera po fiksnoj mjesečnoj cijeni. Što se tiče cijena usluge (izvor: srpnja 2005.), paket "Start" s minimalnim prijenosnim brzinama košta 79 kuna mjesečno, dok prijenos pri maksimalnim brzinama košta 369 kuna mjesečno. Pored toga, podaci prenijeti u dolaznom ili odlaznom smjeru naplaćuju se prema količini prenijetih MB: osnovni paket obično iznosi 512 MB i košta 20 kuna. Paket "Flat" košta 299 kuna mjesečno. Noviji sudionik na tržištu ADSL-a u Hrvatskoj je tvrtka Vodatel, koja nudi uslugu nazvanu SatADSL. SatADSL podržava sljedeće brzine u dolaznom smjeru: 384, 512, 768 i 1024 kbit/s. Dolazni smjer prijenosa realiziran je satelitskom poveznicom (svaki korisnik SatADSL-a mora imati satelitski modem i odgovarajuću antenu), dok se odlazni smjer prijenosa ostvaruje upredenom paricom korištenom za POTS, pri čemu se koristi modem za prijenos podataka POTS-kanalom ili N-ISDN-modem (izvor: ) Usluge s dodanom vrijednošću i xdsl Implementacija usluga s dodanom vrijednošću (engl. value-added services, skr. VAS) može udahnuti život u DSL-industriju koja se na tržištu bori za opstanak. Ta borba nije posljedica tehnologije same po sebi. Paul Kellett, viši direktor istraživanja u tvrtki Pioneer Consulting ( izjavio je u prvom tromjesečju sljedeće: "Trenutna slabost tržišta DSL-a odražava bolne početke relativno mlade industrije. Pružatelji usluga i proizvođači opreme još nisu u potpunosti iskoristili puni potencijal tog tržišta, koje je od trenutka ulaska usluga s dodanom vrijednošću omogućenih DSL-om spremno za oporavak." Tablica 10.3 Penetracija usluga s dodanom vrijednošću u SAD-u u razdoblju od do godine (izvor: Pioneer Consulting, 2004.) brojevi DSL-korisnika i pretplata na VAS izraženi su u tisućama Ukupno korisnika DSL-a Ukupno pretplata na VAS kraj kraj kraj kraj kraj % VAS-a 33,99% 55,28% 86,52% 118,60% 154,84% Broj usluga po korisniku 0,34 0,55 0,87 1,19 1,55 Također, u jednom od izvješća tvrtke Pioneer Consulting iz godine naglašeno je sljedeće: "U SAD-u će se do kraja godine preko 16 milijuna korisnika DSL-a pretplatiti na preko 25 milijuna usluga s dodanom vrijednošću (Tablica 10.3)." Usluge s dodanom vrijednošću su definirane kao poboljšanja osnovne pristupne usluge ostvarene DSL-om. Primjeri VAS-a su sljedeći: VoD, VoDSL, glazba kodirana MPEG-om (engl. MPEG Music), umreženo igranje između većeg broja igrača (engl. Multi-Player Gaming), videokonferencije, razašiljanje TV signala (engl. broadcast TV) i VPN-ovi. Pioneer Consulting je proračunao da usluge s dodanom vrijednošću predstavljaju dobru priliku na zaradu na tržištu, koja varira od 15,8 do 26,6 milijardi USD-a godišnje, ovisno o načinima naplate troškova korištenja usluge koje operatori odaberu. 58

59 10.4. Zakonska regulativa vezana uz xdsl Promatrano na svjetskoj razini, poslovanje s telekomunikacijskim uslugama se je značajno izmijenilo tijekom zadnjih pet godina. Mnoge su zemlje otklonile prepreke konkurenciji između pružatelja usluga koji žele prodrijeti na domaće tržište, te potičući nove pogodnosti, podjednako za operatore i korisnike usluga. Telefonske tvrtke koje su u trenutku liberalizacije već imale renomiranu poziciju na tržištu telekomunikacijskih usluga (engl. incumbent telephone companies) također profitiraju i to na način da mogu razgranati svoje poslovanje i ponuditi inovativne usluge postojećim korisnicima, vršeći pri tome samo relativno skromna dodatna ulaganja u vlastite sustave. Jednako kao što je zakonski akt nazvan Telecommunications Act, donešen godine, revolucionarizirao telekomunikacijsku industriju u Sjevernoj Americi, tako se i zakonski akt Svjetske trgovačke organizacije (engl. World Trade Organization, skr. WTO) iz veljače 1997., nazvan Globalni telekomunikacijski sporazum (engl. Global Telecommunications Agreement), smatra početkom globalne revolucije u telekomunikacijskoj industriji. Taj sporazum: tvrtkama iz SAD-a i tvrtkama iz drugih zemalja daje priliku da ponude širok spektar postojećih i novih usluga na telekomunikacijskom tržištu; kompanijama omogućava investiranje u strane telekomunikacijske tvrtke; potvrđuje usvajanje zakonskih regulativa koje promoviraju konkurenciju na tržištu. Sporazum je postao važeći počevši od 1. siječnja godine, iako će trebati još nekoliko godina da ga neke zemlje primijene. Europska unija je zacrtala cilj da otvori svoja tržišta u siječnju Iako sve zemlje EU-a još uvijek nisu u potpunosti usvojile taj sporazum, mnoge od njih su poštovale dogovoreni rok (ili su čak počele primjenjivati sporazum prije roka) i u njima je na djelu visoka razina konkurencije na telekomunikacijskom tržištu. Finska je svoje tržište informacijskih tehnologija (engl. information technology, skr. IT) otvorila još osamdesetih godina prošlog stoljeća i u je zakonski omogućila konkurenciju u lokalnom, međugradskom i međunarodnom sektoru IT-tržišta. Susjedna Danska je otvorila svoje IT-tržište prema potpunoj konkurenciji sredinom godine. U Hrvatskoj je liberalizacija telekomunikacijskog tržišta započela u siječnju temeljem novog Zakona o telekomunikacijama. Pored deregulacije tržišta, privatizacija je drugi ključni problem u regulatornom okružju. Privatizacija nacionalnih PTT-kompanija (PTT je skraćenica od pošta, telegraf, telefon) u zemljama u razvoju, nakon koje je uslijedila povećana konkurencija, je ubrzana potrebom za prihodom kako bi se dostigli zahtjevi postavljeni na usluge i na taj način postalo konkurentno na globalnoj razini. Činjenica koja postaje univerzalno potvrđena u telekomunikacijskom svijetu je sljedeća: određena razina sigurnosti utemeljena na zakonskoj regulativi ohrabruje novčana ulaganja, a ulaganja vode prema inovacijama. Inovacije su osnova za evoluirajuće i prosperitetno tržište sa zdravom konkurencijom. Razdvajanje lokalnih petlji (engl. local loop unbundling, skr. LLU) ili raspetljavanje lokalnih petlji ima vitalan značaj za tržište internetskih usluga. Nema puno operatora koji su voljni izgraditi svoje vlastite pristupne mreže kao alternativu pristupnim mrežama od ranije postojećih operatora. Dakle, bez LLU-a samo bi operatori koji otprije djeluju na tržištu (engl. incumbents) opstali na tržištu, a konkurencija bi nestala. Budući da je konkurencija pokretačka snaga svakog tržišta, LLU je jedno odvažnih rješenja za postizanje konkurencije u telekomunikacijskom sektoru. Naravno, regulator mora preuzeti aktivnu ulogu u smislu određivanja cijena komponenti LLU-a i dajući jamstva da će proces koji okružuje LLU biti izveden na čist način i dosljedno proveden u 59

60 djelo. Pitanje je do koje mjere neki regulator treba biti utjecajan i to je razlog zašto neki tradicionalni i renomirani operatori, kao što je npr. British Telecom (skr. BT), osjećaju nelagodu glede LLU-a. Tablica 10.4 prikazuje zemlje EU-a u kojima je penetracija LLU-a najveća. U UK-u, Mađarskoj, Litvi, Malti, Poljskoj, Slovačkoj i Sloveniji u tom su trenutku zabilježene nulte stope LLU-a. Tablica 10.4 Penetracija LLU-a u Europi (izvor: Telecommunications International, siječanj 2005., a preuzeto iz ECTA, "LLU scorecard", lipanj 2004.); ISP (skr. od engl. Internet Service Provider) pružatelj internetskih usluga Država DSL veze prodane na veliko od strane incumbenta DSL veze prodane na veliko od strane neovisnih ISP-a LLU Ukupno Penetracija LLU-a Finska % Nizozemska % Francuska % Švedska % Danska % Njemačka % Italija % Austrija % Estonija % Grčka % Luksemburg % Španjolska % Irska % Belgija % Portugal % Predviđanje stanja na tržištu DSL-a ADSL je najuspješnija širokopojasna pristupna tehnologija današnjice. Izraženo brojem korisnika, prestigla je tehnologiju kabelskih modema krajem godine. Ovum, tvrtka za istraživanje tržišta, predvidjela je godine da će prednost ADSL-a pred njegovim glavnim konkurentima nastaviti rasti i u sljedećih pet godina (Slika 10.1). Iste godine Ovum je također predvidio da će DSL imati najviše uspjeha u Zapadnoj Europi, i na taj način preteći azijsko-pacifičku regiju, koja ionako prelazi sve više na nove tehnologije kao što je FTTB. Slika 10.3 prikazuje status DSL-a po regijama diljem svijeta godine, i djelomično potvrđuje i predviđanja tvrtke Ovum. Sjeverna Amerika sa svojom širokorasprostranjenom primjenom kabelskih modema ostat će i dalje manje tržište za ADSL od Zapadne Europe i azijsko-pacifičke regije, pri čemu se narednih godina naročito očekuje intenzivan nastavak uvođenja ADSL-a u Kini i Indiji (Slika 10.2). 60

61 Slika 10.1 Predviđanje primjene širokopojasnih tehnologija (izvor: Ovum, 2003.) na apscici su prikazane godine, a ordinati broj širokopojasnih linija izražen u milijunima; Broadband fixed wireless (skr. BFW) fiksni širokopojasni bežični (odnosi se na način pristupa mreži) Slika 10.2 Očekivani porast broja DSL-a diljem svijeta (izvor: Ovum, 2003.) Slika 10.3 Broj korisnika DSL-a po svjetskim regijama (izvor: DSL Forum, 2005., podatke prikupio i obradio Point Topic) 61