ADSL

Asümmeetriline digitaalne abonendiliin ehk ADSL-ühendus (ingl "Asymmetric Digital Subscriber Line", ADSL) on andmesidetehnoloogia, mis kasutab tavalise telefoniliini füüsilist juhtmepaari kiireks andmesideks. ADSL-ühendus on digitaalse abonendiliini alaliik.
Nagu nimetuski ütleb, põhineb see asümmeetrial. Ehk eri suundades on andmeedastuskiirus erinev. Sellise tehnikaga võidakse saavutada märkimisväärselt suur ülekandekiirus ka vanades vaskliinides. ADSL-i kaudu liigub info abonendi poole palju suurema kiirusega kui teises suunas. Võrgu suunast abonendi poole kuni 4–6 Mbit/s ja teises suunas 384 kbit/s. ADSL on siis ka halvimal juhul juba kolm korda kiirem kui ISDN ja kümme korda kiirem kui kõige moodsam modemitehnoloogia. Abonendi suunas liigub info 40 korda kiiremini kui ISDN-iga või 150 korda kiiremini kui modemiga.
Ajalugu.
ADSL-tehnika töötas välja J.W. Lechleider aastal 1989. ADSL põhineb tänapäevasel digitaalsignaalitöötlusel ja võimsatel algoritmidel, mille abiga suudetakse edastada suures mahus infot läbi telefoniliini. Peale selle on tehtud palju täiustusi muundurites, analoogfiltrites ja A/D-muundurites.
Kuidas ADSL töötab.
ADSL-modemtehnoloogia võimaldab tavalise telefoniliini (õigemini vaskpaari) peale tihendada lisaks tavalistele telefoniteenustele (või ISDN 2B+D ühendusele) ka suure kiirusega andmesidekanali. Ainus koht, kus andmesidevõrk ja telefoniliin sel juhul "kokku saavad", ongi seesama füüsiline liin ise. Kuna ADSL-tehnoloogia puhul on ühenduse kasutajad pigem info tarbijad, mitte selle pakkujad, siis on ka see andmesidekanal löödud lahku veel omakorda kaheks suunaks – üleslaadimiskanal võrgu poole (ingl: upload) ja allalaadimiskanal võrgust kasutaja poole (ingl: download). Allalaadimiskanali maksimumläbilaskevõimeks võib olla kuni 8 Mbit/s ja üleslaadimiskanalil kuni 1 Mbit/s. Siit tulenebki ADSL-i asümmeetriline külg. Tavatelefoniühenduse jaoks kasutatav sagedusriba on andmeside omast eraldatud spetsiaalse passiivse jagajaga, mis võimaldab säilitada telefoniühenduse ka sellistel juhtudel, kui andmesidekanalid ei ole töökorras.
Iga ADSL-modemit (ANT) võib funktsionaalselt vaadelda kui mitme paralleelselt töötava alammodemi kogumit, kus iga modempaar vastutab vaid oma kindla sagedusvahemiku eest. Meil kasutatava DMT (Discrete Multitone) modulatsioonimeetodi puhul on iga sellise riba laiuseks 4 kHz ning üleslaadimiskanali moodustavad 32 ja allalaadimiskanali 256 sellise ribaga alamkanalit.
Iga konkreetse vaskpaari sageduskarakteristlik on teatavasti erinev, mis sõltub mitmetest asjaoludest: liini pikkusest, selle kvaliteedist, liinile mõjuvatest pidevatest ja juhuslikest häiretest ning müradest erivevates spektriosades. DMT võimaldab sellisel juhul sellised modempaarid, mis on ette nähtud töötama spektriosades, mille amplituudsageduskarakteristik jääb allapoole kriitilist piiri, lihtsalt välja lülitada – lõpptulemuseks on vaid summaarse läbilaskevõime langus.
Telefoniliin tuleb kliendile koju, telefonikõne kanali ja andmeside kanali sagedusribad eraldatakse jagajafiltritega. Andmeside kanal läheb edasi ADSL modemisse, mis omakorda on ühendatud abonendi terminaliga. Telefonikõne kanal läheb edasi abonendi telefoni. Keskuse pool jagatakse samamoodi telefonikõne kanal, mis läheb telefonivõrku, ja andmesidekanal, mis läheb n-ö andmesidevõrku.
Keskuselt abonendi poole kulgev lai kanal kasutab sagedusspektri ülaosa. DMT-modulatsioon üritab kasutada sagedusriba nii kaugele kui võimalik. Traditsiooniline telefoniliiklus (POTS) on eristatud muust andmevoost ja see leiab aset alla 4 kHz sagedustel. Abonendilt keskusele kulgev kanal hõlmab sagedusala telefoniliikluse kanali ja suurekiiruselise kanali vahelt.
Modulatsiooniviisid.
ADSL-tehnika võib kasutada mõnda järgmistest modulatsiooniviisidest:
– DMT (ingl "discrete multitone coding")
– CAP (ingl "carrier amplitude phase modulation")
– 16 punktiga QAM (ingl "quadrature amplitude modulation"), eesti keeles kvadratuurne amplituudmodulatsioon või kvadratuurmodulatsioon
DMT-ga saavutatakse maksimaalne andmeedastuskiirus isegi kuni 7 Mbit/s, seda ainult kuni 2700 meetri pikkuse abonentliiniga. Aga QAM ja CAP võimaldavad maksimaalselt 1,5 Mbit/s alla 5400-meetrise liiniga
DMT-modulatsioon põhineb sagedusriba jagamisel 256 alamkanaliks, millest igaühte jälgitakse mõlemalt poolt signaaliprotsessoriga, et vähendada ülekandevigu ja häireid. Kontrollkanali jaoks reserveeritakse abonendi poolt võrgu suunas 16 kbit/s liin. Võrgust abonendi suunas riba jaotatakse 4 kHz tükkideks, milles igaühes võib üle kanda 0–11 bitti infot sümboliosa kohta. Tavaliselt madalamatel sagedustel suudetakse paremini tagada andmete veatu edastamine.
Suur veakindlus tuleneb ka sellest, et kui juhuslikult märgatakse, et näiteks AM-raadio segab edastust teatud sagedusel, siis selle sagedusriba võib jätta kasutamata ja andmeedastus jätkub normaalselt. Kui see ei aita võib kasutada ka trellkodeerimist. Kuigi üleslaadimis- ja allalaadimiskanalid on osaliselt kattuvad, kajaeemaldustehnika tagab ikkagi toimiva ühenduse, sel juhul kasvab ka maksimaalne ribalaius.
QAM-i puhul digitaalne andmevoog jaotatakse kahte ossa ja mõlemad moduleeritakse eraldi sagedusribale. Saadud signaalid liidetakse ja filtreritakse enne liinile saatmist
CAP (Carrierless AM/PM) on QAM-iga sarnane moduleerimisviis. Teda on siiski kergem täide viia kui QAM-i. Ta on ka odavam kui DMT, kuna CAP-i kompleksus on väiksem kui DMT oma. Signaal kodeeritakse kvadratuur- ja vahefiltrites liinile sobivale kujule. CAP kasutab erinevalt DMT-st kindlat sagedusspektrit. Allalaadimiskanali sagedusala on vahemikus 120–550 kHz. Sagedusala seadmine ühenduse loomisel on võimalik ja liinil olevad tuntud häired saavad välditud.
ADSL Eestis.
Eestis pakuvad ADSL-tehnoloogial põhinevaid internetiühendusi Telia ja Elisa. Kuna ADSL2+ standard võimaldab suuremaid ühendusekiirusi, pakub Telia ka sellel tehnoloogial põhinevat IPTV- ehk digitaaltelevisiooni teenust.