U ovoj lekciji ćemo obrađivati:
Bit rate predstavlja broj bita koji se prenose u jedinici vremena. Kvantifikuje se preko bita u sekundi (bits per second, u oznaci bps), često u kombinaciji sa SI prefiksima, kao što su kilo (kbit/s ili kbps), mega (Mbit/s ili Mbps), giga (Gbit/s ili Gbps) ili tera (Tbit/s ili Tbps).
Često se za merenje brzine prenosa podataka koristi i bod (baud), gde je 1 bod = 1 simbol u sekundi. Simbol može predstavljati bilo koji broj bitova (maksimalan broj zavisi od prenosnog medijuma) i prijemnog i predajnog uređaja. Ako je 1 simbol = 1 bit, tada je brzina prenosa izražena u bodima i bit/s ista.
Modemska veza je do nedavno bila najrašireniji način povezivanja. Brzine konekcije su vremenom rasle, da bi se zadržale na 33.6 Kb/s ili 56 Kb/s. Ipak, realno ostvarive brzine su daleko manje od ovih, iz više razloga kao što su kvalitet provajdera, telefonske centrale itd. U početku su ove i manje brzine zadovoljavale potrebe na Internetu, jer su se stranice obično sastojale od teksta i eventulano slika, što se pri ovim brzinama brzo učitavalo. Međutim, vremenom su zahtevi porasli, samom činjenicom da se sadržaj na Internetu mnogo promenio u smislu pojave velikog broja multimedijalnih sadržaja (filmovi, muzika i sl.). Brz razvoj Interneta uslovio je pojavu novih hardverskih rešenja i širokopojasnog Interneta.
Širokopojasni Internet predstavlja Internet velikih brzina, u odnosu na standardni dial-up pristup preko 56k modema. Različiti minimalni opsezi se koriste u definiciji „broadband“ od 64 kbit/s do 2.0 Mbit/s. Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) definiše Broadband kao 256 kbit/s i više, dok United States (US) Federal Communications Commission (FCC), definiše "Basic Broadband" kao transfer koji prelazi 768 kilobits per second (Kbps), u najmanje jednom smeru: Downstream (Download - sa Interneta na računar korisnika) ili Upstream (Upload - sa računara korisnika na Internet). Tehnologije koje se koriste za ostvarivanje velikih brzina su DSL, ISDN, T-1, Satelitski Internet, kablovski Internet i dr.
Karakteristike svih Broadband Internet tehnologija su: dostupna veza 24 sata dnevno i velike brzine koje omogućavaju korisnicima komforan rad sa multimedijalnim sadržajem na Internetu (postavljanje video snimaka na YouTube, Internet TV, video igre preko mreže i dr.).
DSL je skup tehnologija velikih brzina, koje omogućavaju brz pristup Internetu. Pun naziv ove tehnologije glasi Digital Subscriber Line, i obično ima oznaku xDSL zbog različitih verzija koje postoje. Najveća prednost DSL-a je što koristi standardne telefonske linije.
Postoji više različitih tipova DSL tehnologija. Jedan od najčešćih je ADSL (Asymmetric DSL), koji nosi naziv asimetričan, jer je brzina Upload-a i Download-a različita. Obično je brzina Download-a reda Mb, dok se brzine Upload-a kreću u vrednostima reda Kb. Ovde se pošlo od pretpostavke da će ovakav pristup zadovoljiti prosečnog korisnika, koji ima potrebu uglavnom za Download-om sadržaja sa Web-a. Postoje još i druga xDSL rešenja, kao što su HDSL (High DSL) i VDSL (Very high rate DSL). Verzija koja daje najbolje rezultate i koja se najviše koristi je ADSL, zbog svoje efikasnosti na većim rastojanjima. DSL do punog izražaja dolazi na poslovnom planu tj. u firmama i preduzećima.
Postavlja se pitanje kako kroz telefonsku liniju ostvariti protok od 10 Mb/s i više, kada i modemska veza stvara probleme na 50 Kb/s. Ljudski govor se prenosi u frekvencijskom opsegu od 0 do 4 KHz, što je jako malo u poređenju sa nekim drugim signalima. Same bakarne žice su tako izrađene da mogu da ostvare i veće frekvencije, tj. obezbede prenos i do više miliona Hz, a prisutne su godinama u našim domaćinstvima. Pri širini opsega od 4 KHz je nemoguće ostvariti protok veći od 50 Kb/s. Glavni krivci za to su linijski pojačivači i filteri, čijim se uklanjanjem ostvaruju mnogo veće brzine.
Kod ove tehnologije se polazi od činjenice da većina Internet korisnika više koristi Download nego Upload i upravo je raspored signala, odnosno frekvencija takva da se omogući ovaj režim rada. Obično je Download i do 4 puta brži nego Upload. ADSL je, kao i svaki drugi DSL, Distance Sensitive tj. brzina konekcije opada sa povećanjem rastojanja od provajdera. Limit rastojanja korisnika od provajdera za ADSL je oko 5 km, gde se na većim daljinama gubi funkcionalnost. Iz toga logično sledi da korisnici koji su bliže provajderu imaju znatno bržu vezu od onih koji su fizički više udaljeni od provajdera.
Vremenom je ova tehnologija morala da se standardizuje, pa tako danas postoje dva standarda za ADSL:
Danas se koristi DMT standard, koji je mnogo kompleksniji i složeniji za realizaciju. Prvi ADSL je bio rađen u CAP varijanti, koje je ranije korišćeno kao mnogo jednostavnije i jeftinije rešenje.
Međunarodna unija za telekomunikacije (ITU – International Telecommunication Union) je svojom preporukom G.922.2 - standardizovala ADSL (industrijski standard za ADSL).
Na slici 1 se vidi kako izgleda frekvencijiski opseg CAP standarda. Vidi se opseg za govor, koji je od 0 KHz do 4 KHz i sve ono što je van tih granica ostaje neiskorišćeno. Kada se uklone filteri čitav opseg linije je moguće iskoristiti. Ova tehnologija zapravo deli opseg linije na tri jednaka dela koji su vidno razdvojeni. Za govor tu je opseg od 0 do 4 KHz, za Upstream tu je opseg od 25 do 160 KHz i za Downstream je opseg od 240 KHz do 1.5 MHz. Svaki opseg je jasno podeljen u tri razdvojena kanala pa je verovatnoća interferencije između kanala veoma mala.
Slika 1. CAP standard
Na slici 2 se vidi kako izgleda DMT rešenje. On funkcioniše tako što je kompletan opseg podeljen na 247 kanala od kojih je svaki širine 4 KHz. Ovde ne postoje razdvojeni kanali za Downstream i Upstream. Signali koji se propuštaju mogu da prođu kroz 247 kanala. Signali se pomeraju između različitih kanala, tražeći najbolji kanal za prenos, a samo njihovo praćenje čini DMT implementaciju kompleksnijom i težom. Sa druge strane, traženje najboljeg kanala za prenos ga čini boljim i fleksibilnijim od CAP-a.
Slika 2. DMT standard
Dva najvažnija elementa opreme su DSL Transciever ili modem na strani korisnika i DSL Access Multiplexer (DSLAM) na strani provajdera. DSL transciever se često zove i DSL modem preko kojeg je moguće povezati i ostale aparate, kao npr. telefon, faks i dr. Na strani provajdera je DSLAM, koji prima konekcije od više korisnika i spaja ih u jedinstvenu i brzu Internet vezu. DSLAM je prilično fleksibilan i omogućava različite varijante DSL-a na jednom mestu.
Na slici 3 se vidi primer jedne šeme ADSL-a. Na jednoj strani je domaćinstvo ili poslovni centar koji poseduje niz aparata koji se povezuju preko DSL modema i ostvaruju vezu sa provajderom u kome se nalaze razni Switch-evi, ISP, i DSLAM, koji omogućava dalje ostvarivanje brže veze. Maksimalno rastojanje koje se može ostvariti je 18 000 ft ili nekih 6 km. Zbog činjenice da je svaki signal potrebno ograničiti na 4 KHz svaki uređaj mora da ima svoj LP odnosno, Low Pass filter, koji propušta samo niske frekvencije opsega od 0 do 4 KHz.
Slika 3. ADSL šema
VDSL (Very high DSL) obezbeđuje velike brzine sa maksimumom od čak 52 Mb/s za Downstream i 16 Mb/s za Upstream. Cena ovako velikih brzina je rastojanje, koje je ograničeno na 1 km od provajdera. Kod ove tehnologije se koriste fiber-optički kablovi. Kod VDSL-a takođe postoje dva standarda: DMT i CAP.
Druga generacija VDSL2 sistema (usvojena u februaru 2006. godine) omogućava opseg od 30 MHz radi obezbeđenja protoka od 100 Mbita/s.
Slika 4. VDSL modem
U zavisnosti od performansi i ostvarivih brzina postoje sledeće varijante DSL-a:
Komparacija različitih DSL tehnologija
U tabeli 1 su date neke karakteristike različitih tipova DSL tehnologije, kao što su maksimalna brzina slanja, maksimalna brzina primanja, maksimalno rastojanje, broj zahtevanih linija i telefonska podrška.
Tabela 1. Komparacija DSL tehnologija
Prednosti i mane DSL tehnologije
Što se tiče prednosti DSL tehnologije to je mogućnost paralelnog korišćenja Interneta i vođenje razgovora. Zatim, nudi mnogo veće brzine u odnosu na standardnu modemsku vezu, uz postojeće telefonske linije. Potreban modem obezbeđuje provajder DSL usluge. Sa druge strane, nedostaci ove tehnologije su slaba veza na većim rastojanjima od provajdera i mnogo veći Download nego Upload podataka.