Il termine DSL o xDSL significa Digital Subscriber Line (Linea digitale dell'abbonato) e raggruppa l'insieme delle tecnologie messe in opera per un trasporto digitale dell'informazione su una semplice linea di raccordo telefonico. Le tecnologie xDSL sono divise in due grandi gruppi, quello che utilizza una trasmissione simmetrica e quello che utilizza una trasmissione assimetrica. Questi due gruppi saranno descritti in seguito.
Il termine ADSL significa Asymmetric Digital Subscriber Line. Questo sistema permette di far coesistere su una stessa linea un canale discendente (downstream) di alta capacità di banda, un canale montante (upstream) di media capacità di banda nonché un canale di telefonia (detto POTS in telecomunicazione che significa: Plain Old Telephone Service).L'utilità delle tecnologie xDSL e ADSL Il rapido sviluppo delle tecnologie dell'informazione ha fatto nascere dei nuovi servizi golosi in termini di capacità di trasmissione. L'accesso rapido ad internet, la videoconferenza, l'interconnessione delle reti, il telelavoro, la distribuzione di programmi TV, ecc. fanno parte di questi nuovi servizi multimediali che l'utente desidera ottenere a domicilio o in ufficio.Fino ad ora i servizi ad alta capacità di banda esistenti (
fibra ottica
) non erano propriamente adatti ai bisogni reali (cablaggio troppo costoso da sostituire con la fibra ottica o connessione poco stabile in cavo coassiale). L'idea di utilizzare la coppia incrociata sembra la migliore dato che nel mondo più di 800 milioni di connessioni di questo tipo sono già in essere e che basta aggiungere un'apparecchiatura alla centrale telefonica nonché una piccola installazione presso l'utente per poter accedere all'ADSL.Caratteristiche delle tecnologie ADSL Il termine DSL
può suddividersi in diversi gruppi :HDSL, SDSL, ADSL, RADSL, VDSL. A ciascuno di questi gruppi corrisponde un utilizzo e delle caratteristiche particolari.Le differenze tra queste tecnologia si diversificano per : La velocità di trasmissioneLa distanza massima di trasmissione
La variazione della capacità di debito tra i flussi montanti e i flussi dipendenti
) è la prima tecnica nata dal DSL e ha visto la luce all'inizio degli anni 90.Questa tecnica consiste nel dividere il tronco digitale della rete,T1 in America e E1
in Europa su 2 coppie di fili per T1 e 3 coppie di fili per E1.Con questa tecnica è possibile raggiungere una capacità di banda di 2Mbps nei due sensi su tre coppie incrociate e 1,5 Mbps nei 2 sensi su due coppie incrociate. E' possibile che la capacità della banda, se è di 2 Mbps, possa cadere a 384 kbps secondo ad esempio in funzione della qualità della linea e della distanza della linea sull'ultimo kilometro (tra 3 e 7 km secondo il diametro de filo, rispettivamente 0.4mm e 0.8mm).La connessione può essere permanente ma non vi sono canali di telefonia disponibili durante una connessione HDSL.Il problema effettivo di questa tecnologia è che la sua standardizzazione non è ancora perfetta.SDSL
, o symmetric DSL) è il precursore dell'HDSL2 (questa tecnologia derivata dall'HDSL dovrebbe offrire le stesse performance di quest'ultimo ma su una sola coppia incrociata).Questa tecnica è concepita per una distanza più corta che l'HDSL (vedere tabella qui sotto). La tecnica SDSL sarà sicuramente destinata a scomparire a profitto dell'HDSL2.
Downstream: [Kbit/s]
| Distanza: [km] | 128 | 1287 |
|---|---|---|
| 256 | 256 | 6.5 |
| 384 | 384 | 4.5 |
| 768 | 768 | 4 |
| 1024 | 1024 | 3.5 |
| 2048 | 2048 | 3 |
| Distanze e capacità di banda di un collegamento SDSL |
), come l'HDSL, esiste da una dozzina di anni ed è stata inizialmente sviluppata per ricevere la televisione attraverso la rete telefonica classica. Ma lo sviluppo di internet ha trovato un'altra funzione per questa tecnologia: quella di poter navigare rapidamente sulla rete senza occupare una linea telefonica.ADSL è oggi anche una delle sole tecnologie disponibili sul mercato capace di offrire il trasporto della TV/video sotto forma digitale (MPEG1 o MPEG2) utilizzando un raccordo telefonico.L'ADSL permette soprattutto il trasporto di dati TCP/IP, ATM e X.25.Lo standard ADSL è stato finalizzato nel 1995 e prevede :
Un canale telefonico con raccordo analogico o ISDN
Un canale montante con una capacità massima di 800 kbit/s
Un canale discendente con un debito massimo di 8192 kbit/s
Downstream: [Kbit/s]
| diametro del filo: [Mm] | Distanza: [km] | 2048 | 1600.4 |
|---|---|---|---|
| 2048 | 160 | 0.5 | |
| 4096 | 384 | 0.4 | |
| 4096 | 384 | 0.5 | |
| 6144 | 640 | 0.4 | |
| 6144 | 640 | 0.5 | |
| 8192 | 800 | 0.4 | |
| 8192 | 800 | 0.5 | |
| Capacità di banda in funzione della distanza e del diametro del cavo |
Carrierless Amplitude and Phase Modulation
UIT
(
Unione Internazionale delle Telecomunicazioni
) ha normalizzato un nuovo standard: l'ADSL-Lite, che è in definitiva una versione alleggerita dell'ADSL. L'ADSL-Lite ha una capacità di banda più bassa rispetto al suo predecessore (intorno agli 1,5 Mbit/s) e non ha bisogno dello splitter.RADSL La tecnica RADSL
L'RADSL utilizza la modulazione DMT (come la maggior parte delle volte per l'ADSL). L'ANSI si sta occupando della normalizzazione dell'RADSL.VDSL
) è la più rapida delle tecnologie DSL ed è basata sull'RADSL. Essa è capace di supportare, su una semplice coppia incrociata, delle capacità di banda da 13 a 55.2 Mbsp in downstream e da 1,5 a 6 Mbps in upstream o, se si desidera farne una connessione simmetrica di una capacità di banda di 34Mbps nei due sensi. Si noti così che la VDSL è utilizzabile in connessione assimetrica quanto simmetrica.VDSL è stata principalmente sviluppata per il trasporto dell'ATM(Asynchronous Transfer Mode
) ad alta capacità di banda su una distanza corta (fino a 1,5 km).Lo standard è in corso di normalizzazione. Le modulazioni QAM, CAP, DMT, DWMT (Discrete Wavelet MultiTone) e SLC (Simple Line Code) sono in fase di studio.Per il trasporto dei dati, l'apparecchiatura VDSL è collegata alla centrale di raccordo mediante fibra ottica che forma dei loop SDH a 155 Mbps, 622 Mbps o 2,5 Gbps. Il trasporto della voce tra l'apparecchiatura VDSL e la centrale di raccordo puo' ugualmente essere assicurata da linee in rame.Come far convivere una rete digitale e ADSL su una stessa linea
Descrizione di un cavo in rame
I limiti della rete analogica
La massima capacità di banda possibile sulla rete analogica è di 33.600 bit/s in upstream e 56.000 (teorica) in downstream.
E' chiara l'utilità di una tecnologia che va oltre la banda passante di 3,1 kHz.
DMT (Discrete Multi Tone) è una forma di modulazione multiportante. Per la sua applicazione all'ADSL, lo spettro di frequenza compreso fra 0 Hz e 1,104 MHz è diviso in 256 sottocanali distinti distanziati da 4,3125 kHz. I sottocanali inferiori sono generalmente riservati ai POTS, invece i sottocanali da 1 a 6 (fino a 25,875 kHz) sono di solito inutilizzati e lasciati alla telefonia analogica.
Secondo T1.413, solo i sottocanali da 1 a 31 possono essere utilizzati per la capacità di banda in upstream.
Le bande upstream e downstream sono separate, sia da EC (Echo Cancelling), che permette di utilizzare i sottocanali inferiori (da 1 a 31) per il downstream e l'upstream, sia da FDM (Frequency Division Multiplexing), che è la più utilizzata data la sua semplicità e il suo costo contenuto, che separa i sottocanali upstream/downstream con un filtro passivo.
Ripartizione dei canali DMT su POTS con EC
I sottocanali da 1 a 6 sono utilizzati per la telefonia, i sottocanali da 7 a 31 per i flussi montanti, il sottocanale 32 è riservato, i sottocanali da 33 a 256 sono utilizzati per i flussi discendenti.
Da notare che i sottocanali da 16 a 64 sono utilizzati per il trasporto di un segnale pilota e che i canali da 250 a 256 sono utilizzabili solamente su linee di raccordo di lunghezza ridotta. Oltre 1 MHz, le perturbazioni sono troppo importanti per permettere un flusso stabile.
.In questo caso, DMT utilizza la tecnica dell'annullamento dell'eco su questi sottocanali da cui risulta un flusso in duplex per i sottocanali da 7 a 31. Se DMT avesse applicato FDM, solamente i sottocanali superiori (da 33 a 256) sarebbero utilizzati per il downstream.
Ripartizione dei canali DMT su ISDN con FDM
Come abbiamo visto precedentemente, ISDN utilizza la banda passante inferiore fino a 80 kHz (per ISDN con 2B1Q - 2 Binary 1 Quaternary; codifica di 2 elementi binari in un momento di modulazione quaternaria). Per permettere l'utilizzo simultaneo dell'ISDN e dell'ADSL sulla stessa linea telefonica, si tengono liberi i sottocanali da 1 a 28.
Per la banda upstream si usano i canali inferiori dato che le apparecchiature degli utenti hanno una potenza di emissione minore rispetto a quelle installate nella centrale quindi, emettendo a frequenze inferiori, il segnale subirà una debole attenuazione.Per la banda downstream si usano i canali superiori dato che le apparecchiature poste nella centrale sono fortemente disturbate dalle apparecchiature di trasmissione a frequenze elevate quindi è sembrato più efficace emettere su canali superiori cosi' da usufruire di un migliore rapporto segnale/rumore.
Apparecchiature ADSL
multiplexaggio corrispondenti. Ogni scheda supporta più modem ADSL.Gli elementi raggruppati nei DSLAM sono detti ATU-C (ADSL Transceiver Unit, Central office end).
In effetti tutti i servizi disponibili sulla rete (Internet, LAN-MAN WAN, Teleshopping, Video MPEG) arrivano tramite broadband verso una stazione DSLAM per essere in seguito ridistribuiti agli utenti.La manutenzione e la configurazione del DSLAM e delle apparrechiature ADSL si effettua a distanza.I modem e i router ADSL
Abbiamo visto nel capitolo precedente come i dati sono rinviati all'utente. Ma ora bisogna che questo possa decodificare i dati, e questo è compito del modem, chiamato ATU-R (ADSL Transceiver Unit, Remote terminal end).
Attualmente esistono tre tipi di modem secondo i bisogni dell'utente :
Con interfaccia USB, per i PC dotati di interfaccia USB
Se l'utente vuole ridistribuire l'ADSL sulla propria rete informatica, si preferirà l'utilizzo di un router con interfaccia ADSL.
Lo splitter e il microfiltro
Lo splitter è sempre e comunque installato nella centrale telefonica, come avvallo al DSLAM e allo switch audio.
In seguito, se l'utente ha una connessione ISDN, dovrà installare uno splitter fra il suo modem e il proprio NT ISDN.
Ruolo dello splitter
: lo splitter è un filtro che separa la banda passante riservata al servizio telefonico da quella utilizzata per la trasmissione ADSL. Assicura uno sdoppiamento sufficiente per evitare che i segnali emessi su una delle bande di frequenza non vada a distrurbare il funzionamento dell'altra. Si noti che l'installazione dello splitter è obbligatoria per avere un ADSL con una connessione ISDN.
Ruolo del microfiltro
: il microfiltro è un filtro a passa basso ed è installato sulle connessioni analogiche. Non serve quindi installare uno splitter.
Lo splitter e il microfiltro
Grazie allo standard di diffusione digitale per la rete hertziana terrestre, DVB-T (Digital Video Broadcasting), è possibile ricevere la TV digitale in formato MPEG su un decoder collegato alla televisione.Bibliografia e link internet
http://www.dslvalley.com
