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ADSL
Introdução:
Com o surgimento da Internet, um grande número de serviços e informações se tornou disponível para todas as pessoas com acesso a um computador e uma linha telefônica. Com o passar do tempo, o número de usuários se tornou cada vez maior. Com o aumento da demanda, a Internet não parou de crescer, tanto no número de usuários quanto na quantidade de informações disponíveis.
Como conseqüência da baixa velocidade e qualidade oferecidas pelas conexões discadas, utilizando modems comuns, e pelo problema de congestionamento na rede, principalmente em horários específicos, surgiu uma demanda cada vez maior por serviços de melhor qualidade. Com isso, começaram a ser desenvolvidas tecnologias que permitissem conexões de alta velocidade.
Inicialmente, foi desenvolvida uma linha dedicada, permitindo transmissões de alta velocidade (até 1,544 Mbps para envio ou recepção de dados), chamada de T1 nos Estados Unidos e E1 na Europa. O grande obstáculo para a popularização desta tecnologia foi a necessidade de modificações na infra-estrutura, pois as linhas são dedicadas, ou seja,exigem a instalação de novos cabos, exclusivamente para este serviço.
As linhas DSL (Digital Subscriber Line) surgiram com o objetivo de oferecer conexões de alta velocidade a um baixo custo, pois utilizam a mesma infra-estrutura já instalada em todas as casas e escritórios: o sistema POTS (Plain Old Telephone Service), ou seja, as linhas de cobre utilizadas nos telefones comuns (par trançado).
Várias tecnologias DSL foram desenvolvidas com o tempo, cada uma oferecendo vantagens e desvantagens em relação às demais. Os vários tipos de DSL foram desenvolvidos para atender às necessidades de cada usuário, de acordo com as diferentes características oferecidas por cada tipo.
Características
Como os usuários de banda larga possuem diferentes necessidades e recursos financeiros, foram desenvolvidos diferentes tipos de DSL. Algumas características desta tecnologia são específicas para determinado tipo de DSL, mas as principais são comuns a todos.
A principal característica da tecnologia DSL é o fato de aproveitar os pares trançados de fios de cobre que são utilizados pelos telefones comuns (POTS). Assim, a instalação fica bastante simplificada e barata.
Outra característica importante é o fato de manter o computador sempre conectado. Apesar de isto ser uma vantagem, por não haver a necessidade de fazer um pedido de conexão e esperar uma resposta do provedor, isto torna o computador mais vulnerável a ataques, mesmo que o usuário não esteja recebendo ou enviando dados. Por isso, é recomendado o uso de um firewall.
As linhas DSL permitem o uso simultâneo da linha para dados e voz, ou seja, é possível utilizar a conexão via DSL no computador enquanto se usa o telefone normalmente.
Cada tipo de linha DSL oferece diferentes velocidades, que variam de taxas em torno de 64 kbps até taxas da ordem de 50 Mbps. A velocidade máxima de transferência de dados nas linhas DSL varia de acordo com vários fatores. Existem vários tipos de DSL, cada um utilizando tecnologias diferentes e tipos de modulação e codificação diferentes. Alguns tipos são simétricos, ou seja, oferecem a mesma velocidade para envio e recepção de dados, e outros tipos são assimétricos, com a velocidade de recepção de dados maior que a de envio de dados. Além disso, existem outros fatores que influem sensivelmente no desempenho do sistema, como o equipamento usado, a qualidade e espessura dos cabos e, principalmente, a distância entre o usuário e a central que oferece o serviço. Conforme a distância aumenta, a qualidade do sinal diminui, e, conseqüentemente, a velocidade de conexão também diminui. Por isso, os serviços DSL são limitados a uma distância máxima entre usuário e central, pois, a distâncias acima do limite, a qualidade do serviço fica sensivelmente prejudicada.À primeira vista, pode parecer estranho o fato de a tecnologia DSL ser sensível a distância, pois este fato não ocorre nas chamadas de voz e nas conexões discadas. Isso é conseqüência do uso de um dispositivo chamado loading coil nas centrais telefônicas. Este dispositivo é um indutor que, ligado em série com a linha telefônica, compensa a capacitância da linha, funcionando, assim, como um amplificador para os sinais de voz, até aproximadamente 3,4 kHz. Como nas conexões DSL são utilizadas freqüências muito mais altas, este dispositivo é incompatível com as conexões DSL.
Um outro problema que prejudica as conexões DSL é a interferência entre canais (crosstalk). Este efeito pode ocorrer em chamadas de voz. Quando isso acontece, é possível escutar outra conversa no fundo.
O efeito crosstalk pode ser de dois tipos: near-end crosstalk (NEXT) e far-end crosstalk (FEXT). O efeito NEXT ocorre quando um fio está transmitindo um sinal e outro fio próximo, através de um casamento indutivo e capacitivo, recebe este sinal. O efeito FEXT é semelhante, mas o fio que capta o sinal está próximo do receptor, e não do transmissor.
Equipamento
A instalação de uma linha DSL requer o uso de dois equipamentos específicos:
um transceiver, na casa ou escritório do usuário, e um DSLAM (DSL Access Multiplexer), na central.O transceiver, também chamado de modem DSL, é usado para conectar o computador à linha DSL. A conexão pode ser feita através de USB ou Ethernet. Quando se deseja compartilhar a conexão em uma rede, o transceiver pode combinar switches,roteadores ou outros equipamentos de rede. Além disso, o transceiver é ligado a um POTS splitter, que é o equipamento responsável por separar os sinais de voz e dados. O POTS splitter basicamente utiliza um filtro passa-altas para separar os dados, que serão enviados para o computador, e um filtro passa-baixas, que separa o sinal de voz, enviado para os telefones.
O efeito crosstalk pode ser de dois tipos: near-end crosstalk (NEXT) e far-end crosstalk (FEXT). O efeito NEXT ocorre quando um fio está transmitindo um sinal e outro fio próximo, através de um casamento indutivo e capacitivo, recebe este sinal. O efeito FEXT é semelhante, mas o fio que capta o sinal está próximo do receptor, e não do transmissor.
Equipamento
A instalação de uma linha DSL requer o uso de dois equipamentos específicos:
um transceiver, na casa ou escritório do usuário, e um DSLAM (DSL Access Multiplexer), na central.O transceiver, também chamado de modem DSL, é usado para conectar o computador à linha DSL. A conexão pode ser feita através de USB ou Ethernet. Quando se deseja compartilhar a conexão em uma rede, o transceiver pode combinar switches,roteadores ou outros equipamentos de rede. Além disso, o transceiver é ligado a um POTS splitter, que é o equipamento responsável por separar os sinais de voz e dados. O POTS splitter basicamente utiliza um filtro passa-altas para separar os dados, que serão enviados para o computador, e um filtro passa-baixas, que separa o sinal de voz, enviado para os telefones.
O DSLAM, instalado na central que fornece os serviços DSL, recebe as conexões DSL de vários usuários. As conexões são agregadas numa única conexão de alta velocidade, e podem ser diferentes tecnologias, com diferentes velocidades, utilizando diferentes protocolos e modulações. Isso é possível porque este equipamento oferece uma conexão dedicada a cada usuário, ou seja, se o número de usuários ligados no mesmo DSLAM aumentar, o desempenho não irá diminuir - a não ser que o número de usuários sature a conexão. Neste caso, a instalação de um novo DSLAM resolveria o problema.
A figura abaixo mostra uma ligação entre o usuário e a central. A linha que chega na casa do usuário é ligada aos telefones, aparelhos de fax ou qualquer outro aparelho que use a linha telefônica, através de filtros passa-baixas. Essa mesma linha é ligada ao computador através do modem DSL. Na central, o DSLAM conecta-se ao provedor (ISP - Internet Service Provider) e a switches ou outros equipamentos de rede, que conectam a linha à rede pública de telefonia (PSTN - Public Switched Telephone Network).
A figura abaixo mostra uma ligação entre o usuário e a central. A linha que chega na casa do usuário é ligada aos telefones, aparelhos de fax ou qualquer outro aparelho que use a linha telefônica, através de filtros passa-baixas. Essa mesma linha é ligada ao computador através do modem DSL. Na central, o DSLAM conecta-se ao provedor (ISP - Internet Service Provider) e a switches ou outros equipamentos de rede, que conectam a linha à rede pública de telefonia (PSTN - Public Switched Telephone Network).
Tipos de DSL
A tecnologia desenvolvida para as linhas DSL possui muitas variações para atender a cada usuário com diferentes necessidades. Um usuário comum não necessita de velocidades muito altas, e, em geral, necessita de mais banda para download que para upload. Já um escritório de uma empresa necessita de velocidades mais altas, e pode requerer tanta banda para upload quanto para download. Assim, cada tipo de DSL atende às necessidades e às condições financeiras de cada usuário.
HDSL
ADSL
G.Lite (ADSL Lite)
VDSL
RADSL
SDSL
A tecnologia desenvolvida para as linhas DSL possui muitas variações para atender a cada usuário com diferentes necessidades. Um usuário comum não necessita de velocidades muito altas, e, em geral, necessita de mais banda para download que para upload. Já um escritório de uma empresa necessita de velocidades mais altas, e pode requerer tanta banda para upload quanto para download. Assim, cada tipo de DSL atende às necessidades e às condições financeiras de cada usuário.
HDSL
ADSL
G.Lite (ADSL Lite)
VDSL
RADSL
SDSL
HDSL - High bit-rate Digital Subscriber Line
O HDSL foi a primeira tecnologia DSL a ser desenvolvida, no final da década de 80, como alternativa às linhas T1 (E1 na Europa). Estas linhas, apesar de oferecerem uma velocidade satisfatória (1,544 Mbps), exigem linhas dedicadas. A tecnologia HDSL oferece a mesma velocidade de transferência e aproveita a infra-estrutura utilizada pelos telefones comuns.Outra vantagem da tecnologia HDSL é que ela permite transmissões full-duplex, ou seja, transmissão nos dois sentidos simultaneamente, enquanto que a tecnologia T1 é half-duplex, ou seja, só permite transmissões em um sentido de cada vez. As linhas HDSL oferecem taxas de transferência de 1,544 Mbps para transmissões half-duplex e 784 kbps em cada sentido para transmissões full-duplex
O HDSL foi a primeira tecnologia DSL a ser desenvolvida, no final da década de 80, como alternativa às linhas T1 (E1 na Europa). Estas linhas, apesar de oferecerem uma velocidade satisfatória (1,544 Mbps), exigem linhas dedicadas. A tecnologia HDSL oferece a mesma velocidade de transferência e aproveita a infra-estrutura utilizada pelos telefones comuns.Outra vantagem da tecnologia HDSL é que ela permite transmissões full-duplex, ou seja, transmissão nos dois sentidos simultaneamente, enquanto que a tecnologia T1 é half-duplex, ou seja, só permite transmissões em um sentido de cada vez. As linhas HDSL oferecem taxas de transferência de 1,544 Mbps para transmissões half-duplex e 784 kbps em cada sentido para transmissões full-duplex
A transmissão full-duplex é possível devido ao uso de uma técnica chamada de cancelamento de eco, que permite a transferência de sinais nos dois sentidos simultaneamente e na mesma freqüência. Os sinais são em baixa freqüência por utilizarem menor banda para a transmissão de dados.
As principais desvantagens da tecnologia HDSL são o fato de exigir o uso de duas linhas e não permitir o uso do telefone enquanto se transferem dados, pois ambos utilizam a mesma faixa de freqüências da banda.
A tecnologia HDSL, por ser mais antiga, utiliza uma codificação de linha bastante simples, chamada de 2B1Q. Nesta técnica, são definidos quatro níveis de tensão, que são representados por dois bits, como visto na figura abaixo. Esta técnica de codificação tem como principal vantagem a simplicidade de implementação, mas não utiliza a banda com tanta eficiência quanto outras técnicas aplicadas nas demais tecnologias DSL.
As principais desvantagens da tecnologia HDSL são o fato de exigir o uso de duas linhas e não permitir o uso do telefone enquanto se transferem dados, pois ambos utilizam a mesma faixa de freqüências da banda.
A tecnologia HDSL, por ser mais antiga, utiliza uma codificação de linha bastante simples, chamada de 2B1Q. Nesta técnica, são definidos quatro níveis de tensão, que são representados por dois bits, como visto na figura abaixo. Esta técnica de codificação tem como principal vantagem a simplicidade de implementação, mas não utiliza a banda com tanta eficiência quanto outras técnicas aplicadas nas demais tecnologias DSL.
Os usuários de linhas HDSL devem estar a uma distância máxima de aproximadamente 3650 m da central para o bom funcionamento da linha. Esta limitação é uma desvantagem em relação a outros tipos de DSL, que aceitam distâncias maiores.
Assim, a tecnologia HDSL, apesar de algumas desvantagens, é bastante simples de instalar e oferece uma boa velocidade de transferência de dados.
ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line
A tecnologia ADSL foi desenvolvida principalmente para usuários residenciais.
Uma pessoa que se conecta à Internet, em geral, recebe uma quantidade de dados muito maior que envia, ou seja, utiliza downloads muito mais que uploads. Com base nisso, foi desenvolvido um tipo de DSL que é assimétrico, ou seja, as taxas de transferência para download e upload são diferentes, pois é utilizada uma banda muito maior para download.
Assim, quando o usuário envia dados, não se tem uma velocidade muito alta - apesar disso, ainda é maior que uma conexão discada - mas quando recebe dados, a velocidade é aproximadamente 10 vezes maior.
A principal vantagem das linhas ADSL é que o telefone pode ser utilizado simultaneamente com a transferência de dados, pois a voz e os dados utilizam diferentes faixas de freqüência.
A voz utiliza freqüências de até, aproximadamente, 3,4 kHz. Apesar disto, o par trançado de fios de cobre utilizado pelos telefones comuns possui uma banda de até 1,5 MHz - este limite varia de acordo com as condições da linha, como o ruído e a distância até a central. Assim, os dados podem utilizar freqüências acima de 4 kHz sem interferir na voz.
Para separar os sinais, são utilizados filtros seletivos.
Para permitir que uma linha transfira dados e voz simultaneamente, é necessário dividir o sinal em faixas de freqüência, de forma que os sinais não se misturem. Existem hoje dois sistemas de modulação, incompatíveis, que tentam se tornar o padrão para as linhas ADSL: CAP (Carrierless Amplitude/Phase) e DMT (Discrete Multitone).
A modulação CAP, usada nas primeiras linhas ADSL, divide a banda na linha telefônica em três canais. O primeiro, que ocupa a faixa até 4 kHz, é exclusivo para voz. O segundo é exclusivo para envio de dados do usuário para o servidor (upload), e vai de 25 a 160 kHz. Já o terceiro canal, exclusivo para recepção de dados pelo usuário (download), começa em 240 kHz e vai até, no máximo, 1,5 Mhz. Como os três canais são bem definidos e espaçados entre si, reduz-se a probabilidade de interferência entre canais.
Assim, a tecnologia HDSL, apesar de algumas desvantagens, é bastante simples de instalar e oferece uma boa velocidade de transferência de dados.
ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line
A tecnologia ADSL foi desenvolvida principalmente para usuários residenciais.
Uma pessoa que se conecta à Internet, em geral, recebe uma quantidade de dados muito maior que envia, ou seja, utiliza downloads muito mais que uploads. Com base nisso, foi desenvolvido um tipo de DSL que é assimétrico, ou seja, as taxas de transferência para download e upload são diferentes, pois é utilizada uma banda muito maior para download.
Assim, quando o usuário envia dados, não se tem uma velocidade muito alta - apesar disso, ainda é maior que uma conexão discada - mas quando recebe dados, a velocidade é aproximadamente 10 vezes maior.
A principal vantagem das linhas ADSL é que o telefone pode ser utilizado simultaneamente com a transferência de dados, pois a voz e os dados utilizam diferentes faixas de freqüência.
A voz utiliza freqüências de até, aproximadamente, 3,4 kHz. Apesar disto, o par trançado de fios de cobre utilizado pelos telefones comuns possui uma banda de até 1,5 MHz - este limite varia de acordo com as condições da linha, como o ruído e a distância até a central. Assim, os dados podem utilizar freqüências acima de 4 kHz sem interferir na voz.
Para separar os sinais, são utilizados filtros seletivos.
Para permitir que uma linha transfira dados e voz simultaneamente, é necessário dividir o sinal em faixas de freqüência, de forma que os sinais não se misturem. Existem hoje dois sistemas de modulação, incompatíveis, que tentam se tornar o padrão para as linhas ADSL: CAP (Carrierless Amplitude/Phase) e DMT (Discrete Multitone).
A modulação CAP, usada nas primeiras linhas ADSL, divide a banda na linha telefônica em três canais. O primeiro, que ocupa a faixa até 4 kHz, é exclusivo para voz. O segundo é exclusivo para envio de dados do usuário para o servidor (upload), e vai de 25 a 160 kHz. Já o terceiro canal, exclusivo para recepção de dados pelo usuário (download), começa em 240 kHz e vai até, no máximo, 1,5 Mhz. Como os três canais são bem definidos e espaçados entre si, reduz-se a probabilidade de interferência entre canais.
O sistema DMT, que é hoje o padrão oficial ANSI, também divide os sinais em canais, mas não usa dois canais de banda larga para upload e download. O sistema DMT divide a banda em 247 canais de 4 kHz, cada um utilizando modulação QAM em uma portadora separada. As freqüências das portadoras são múltiplos de uma freqüência básica.Cada canal é monitorado, e, se a qualidade do canal atualmente usado estiver muito baixa, o sinal é deslocado para outro canal. O sistema fica constantemente deslocando os sinais para os canais que estão com melhor qualidade, tanto na transmissão quanto na recepção de dados. Este sistema é claramente mais complexo que o anterior, mas apresenta uma flexibilidade muito maior.
Separação dos canais na modulação DMT.
Uma das principais desvantagens da tecnologia ADSL é o fato de exigir o uso do POTS splitter. Sem este equipamento, o som poderá conter ruído, pois os dados também serão enviados para o telefone. A necessidade de uso desse equipamento para cada telefone encarece a instalação das linhas ADSL.
As linhas ADSL permitem velocidades de download de até 8 Mbps e upload de até 800 kbps, a distâncias de até 2750 m da central. A instalação é permitida a até 5500 m da central, mas, neste caso, as velocidades caem para 1,544 Mbps (download) e 16 kbps (upload).
G.Lite (ADSL Lite) - Splitterless Digital Subscriber Line
As linhas ADSL possuem como principal problema a necessidade de instalação de um POTS splitter para separar os sinais de voz e dados, que são enviados para o telefone e para o computador, respectivamente. A tecnologia G.Lite foi desenvolvida baseada em ADSL, visando principalmente os usuários residenciais.
A principal característica da tecnologia G.Lite que elimina a necessidade do uso de POTS splitters é o fato de oferecer velocidades mais baixas que o ADSL - 1,544 Mbps para downloads e 512 kpbs para uploads. Com uma menor taxa de transferência, há maior tolerância a ruído. Por isso, não é necessário separar os sinais de voz e dados na casa do usuário - isto é feito na própria central -, e a instalação do sistema torna-se mais simples e barata. A modulação utilizada nestas linhas é a DMT.
Apesar de a velocidade nas linhas G.Lite ser mais baixa que nas linhas ADSL, a diferença não é tão perceptível, pois os congestionamentos na Internet limitam a velocidade de transferência, impedindo, muitas das vezes, que a velocidade máxima permitida seja alcançada. Por isso, a tecnologia G.Lite é uma boa opção para usuários residenciais que desejam uma conexão de banda larga, mas sem exigir velocidades altíssimas, a um custo relativamente baixo. A distância máxima recomendada para instalação é a 5500 m da central.
VDSL - Very high bit-rate Digital Subscriber Line
As linhas ADSL dominam a preferência dos usuários de banda larga, juntamente com o cable modem, principalmente entre usuários residenciais, mas alguns usuários necessitam de velocidades ainda mais altas. Por isso, foi desenvolvida a tecnologia VDSL, também assimétrica, que utiliza uma banda muito larga e oferece velocidades altíssimas, que podem chegar a 52 Mbps para download e 16 Mbps para upload.
A diferença que permite que as linhas VDSL alcancem velocidades tão altas é o uso de fibras óticas. Estas fibras permitem que os dados trafeguem a velocidades muito mais altas que nos pares trançados utilizados pelo telefone e por outras tecnologias DSL.
Como as fibras óticas ainda não cobrem toda a área coberta pelos pares trançados, nem todos os usuários são capazes de utilizar esta tecnologia. Além disso, a distância máxima permitida entre usuário e central é de aproximadamente 1200 m, ou seja, muito menor que os outros tipos de DSL.
Assim como no caso do ADSL, existe uma disputa entre os sistemas CAP e DMT para se tornar o padrão de modulação da tecnologia VDSL. Duas parcerias foram formadas entre grandes empresas de telecomunicações, cada uma defendendo um padrão. A VDSL Alliance, formada por Alcatel e Texas Instruments, entre outros, defende o padrão DMT, e a VDSL Coalition, liderada por Lucent e Broadcom, defende o padrão CAP.
A tecnologia VDSL, muito recente, ainda está em desenvolvimento. O desempenho alcançado ainda está muito aquém do esperado, mas no futuro, espera-se que seja possível alcançar na prática as velocidades são esperadas na teoria.
RADSL - Rate Adaptative Digital Subscriber Line
A tecnologia RADSL, muito semelhante à ADSL, é adaptativa, ou seja, o modem ajusta automaticamente a velocidade de conexão de acordo com a qualidade da linha e a distância em relação à central. Se a distância é muito grande, a taxa de bits é reduzida. Esta tecnologia é útil principalmente quando a distância em relação à central é muito grande, pois muitas tecnologias DSL são limitadas a curtas distâncias. A técnica de modulação utilizada é CAP.
O ajuste de velocidade é feito como mostrado na figura abaixo. A banda de freqüências até 4 kHz é reservada para voz. A banda acima deste valor é dividida entre download e upload, como no ADSL, mas o limite entre estas bandas é variável. Conforme as condições da linha variam, o limite superior da banda de upload é deslocado - e, com isso, é também deslocado o limite inferior da banda de download. Quando maior a banda de upload, menor a de download, e vice-versa.
Uma das principais desvantagens da tecnologia ADSL é o fato de exigir o uso do POTS splitter. Sem este equipamento, o som poderá conter ruído, pois os dados também serão enviados para o telefone. A necessidade de uso desse equipamento para cada telefone encarece a instalação das linhas ADSL.
As linhas ADSL permitem velocidades de download de até 8 Mbps e upload de até 800 kbps, a distâncias de até 2750 m da central. A instalação é permitida a até 5500 m da central, mas, neste caso, as velocidades caem para 1,544 Mbps (download) e 16 kbps (upload).
G.Lite (ADSL Lite) - Splitterless Digital Subscriber Line
As linhas ADSL possuem como principal problema a necessidade de instalação de um POTS splitter para separar os sinais de voz e dados, que são enviados para o telefone e para o computador, respectivamente. A tecnologia G.Lite foi desenvolvida baseada em ADSL, visando principalmente os usuários residenciais.
A principal característica da tecnologia G.Lite que elimina a necessidade do uso de POTS splitters é o fato de oferecer velocidades mais baixas que o ADSL - 1,544 Mbps para downloads e 512 kpbs para uploads. Com uma menor taxa de transferência, há maior tolerância a ruído. Por isso, não é necessário separar os sinais de voz e dados na casa do usuário - isto é feito na própria central -, e a instalação do sistema torna-se mais simples e barata. A modulação utilizada nestas linhas é a DMT.
Apesar de a velocidade nas linhas G.Lite ser mais baixa que nas linhas ADSL, a diferença não é tão perceptível, pois os congestionamentos na Internet limitam a velocidade de transferência, impedindo, muitas das vezes, que a velocidade máxima permitida seja alcançada. Por isso, a tecnologia G.Lite é uma boa opção para usuários residenciais que desejam uma conexão de banda larga, mas sem exigir velocidades altíssimas, a um custo relativamente baixo. A distância máxima recomendada para instalação é a 5500 m da central.
VDSL - Very high bit-rate Digital Subscriber Line
As linhas ADSL dominam a preferência dos usuários de banda larga, juntamente com o cable modem, principalmente entre usuários residenciais, mas alguns usuários necessitam de velocidades ainda mais altas. Por isso, foi desenvolvida a tecnologia VDSL, também assimétrica, que utiliza uma banda muito larga e oferece velocidades altíssimas, que podem chegar a 52 Mbps para download e 16 Mbps para upload.
A diferença que permite que as linhas VDSL alcancem velocidades tão altas é o uso de fibras óticas. Estas fibras permitem que os dados trafeguem a velocidades muito mais altas que nos pares trançados utilizados pelo telefone e por outras tecnologias DSL.
Como as fibras óticas ainda não cobrem toda a área coberta pelos pares trançados, nem todos os usuários são capazes de utilizar esta tecnologia. Além disso, a distância máxima permitida entre usuário e central é de aproximadamente 1200 m, ou seja, muito menor que os outros tipos de DSL.
Assim como no caso do ADSL, existe uma disputa entre os sistemas CAP e DMT para se tornar o padrão de modulação da tecnologia VDSL. Duas parcerias foram formadas entre grandes empresas de telecomunicações, cada uma defendendo um padrão. A VDSL Alliance, formada por Alcatel e Texas Instruments, entre outros, defende o padrão DMT, e a VDSL Coalition, liderada por Lucent e Broadcom, defende o padrão CAP.
A tecnologia VDSL, muito recente, ainda está em desenvolvimento. O desempenho alcançado ainda está muito aquém do esperado, mas no futuro, espera-se que seja possível alcançar na prática as velocidades são esperadas na teoria.
RADSL - Rate Adaptative Digital Subscriber Line
A tecnologia RADSL, muito semelhante à ADSL, é adaptativa, ou seja, o modem ajusta automaticamente a velocidade de conexão de acordo com a qualidade da linha e a distância em relação à central. Se a distância é muito grande, a taxa de bits é reduzida. Esta tecnologia é útil principalmente quando a distância em relação à central é muito grande, pois muitas tecnologias DSL são limitadas a curtas distâncias. A técnica de modulação utilizada é CAP.
O ajuste de velocidade é feito como mostrado na figura abaixo. A banda de freqüências até 4 kHz é reservada para voz. A banda acima deste valor é dividida entre download e upload, como no ADSL, mas o limite entre estas bandas é variável. Conforme as condições da linha variam, o limite superior da banda de upload é deslocado - e, com isso, é também deslocado o limite inferior da banda de download. Quando maior a banda de upload, menor a de download, e vice-versa.
As velocidades oferecidas vão de 640 kbps a 2,2 Mbps para download e de 272 kbps a 1,088 Mbps para upload. O limite de distância até a central é de 5500 m.
SDSL - Symmetric Digital Subscriber Line
Esta tecnologia é voltada principalmente para escritórios e pequenas empresas que têm necessidade de realizar uploads tanto quanto downloads. Assim, as taxas de transferência para downloads e uploads são iguais - no máximo 2,3 Mbps.
A tecnologia SDSL é bastante semelhante à HDSL. A principal diferença é o fato de utilizar apenas uma linha telefônica. Além disso, a distância máxima entre usuário e central suportada por esta tecnologia é de 6700 m, ou seja, quase o dobro do HDSL. A principal desvantagem desta tecnologia é o fato de não permitir o uso do telefone na mesma linha, o que também acontece no HDSL. Esta é a principal característica pela qual esta tecnologia não é muito utilizada em residências.
Outros tipos de DSL
As tecnologias apresentadas anteriormente são os tipos de DSL mais comuns.
Muitas outras variantes foram desenvolvidas, a maioria obtendo pouco sucesso. Algumas já estão ultrapassadas e não são mais desenvolvidas hoje, outras são proprietárias, mas todas são pouco utilizadas. Entre estas tecnologias, temos:
IDSL - ISDN Digital Subscriber Line
HDSL2 - High bit-rate Digital Subscriber Line
G.SHDSL - Generalized High bit-rate Digital Subscriber Line
VoDSL - Voice-over Digital Subscriber Line
CDSL - Consumer Digital Subscriber Line
CiDSL - Consumer-installable Digital Subscriber Line
IDSL - ISDN Digital Subscriber Line
Esta tecnologia é bastante similar às linhas ISDN. A codificação de linha utilizada é 2B1Q, a mesma aplicada nas linhas HDSL. A velocidade máxima oferecida é de 144 kbps, a até 5500 m da central. A principal vantagem é permitir o uso do mesmo adaptador utilizado nas linhas ISDN.
HDSL2 - High bit-rate Digital Subscriber Line
O HDSL2 foi desenvolvido para oferecer a mesma velocidade de transferência de dados do HDSL (1,544 Mbps), mas utilizando uma única linha. Apesar disto, esta tecnologia é muito pouco utilizada.
G.SHDSL - Generalized High bit-rate Digital Subscriber Line
Esta tecnologia, bastante recente, oferece um desempenho muito melhor que as tecnologias DSL simétricas mais antigas. Estas linhas causam muito menos interferência crosstalk. A taxa de transferência de dados varia entre 192 kbps e 2,3 Mbps. Esta tecnologia exige o uso de apenas uma linha, mas para um melhor desempenho, pode-se usar duas linhas, aumentando, assim, a distância máxima suportada.
A principal desvantagem é o fato de não permitir o uso simultâneo do telefone. O principal alvo desta tecnologia são as empresas.
VoDSL - Voice-over Digital Subscriber Line
VoDSL é uma tecnologia baseada em vários padrões, que visa o suporte de voz e dados no mesmo circuito DSL. A idéia básica é suportar múltiplas chamadas de voz enquanto simultaneamente suporta uma conexão digital de alta velocidade. Todas as transmissões são totalmente digitais.
Uma instalação VoDSL tipicamente suporta de 16 a 24 chamadas de voz simultâneas sobre um link SDSL a 1,544 Mbps. A banda disponível para a conexão com o computador varia de acordo com o número de chamadas efetuadas no momento, pois cada uma ocupa uma parcela da banda.
CDSL - Consumer Digital Subscriber Line
Esta tecnologia é proprietária, desenvolvida pela Rockwell International. As velocidades oferecidas são menores que o ADSL - até 1 Mbps para download, mas, assim como na tecnologia G.Lite, não é necessário separar os sinais de dados e voz. A distância máxima permitida é a 5500 m da central.
CiDSL - Consumer-installable Digital Subscriber Line
Esta é outra tecnologia proprietária, desenvolvida pela Globespan Technologies Inc. A principal vantagem é o fato de não exigir a separação dos sinais de dados e voz.
Comparação entre tecnologias DSL
A tabela abaixo traz uma comparação entre as principais tecnologias DSL apresentadas. A tabela mostra o número de linhas necessárias, as taxas de transferência de dados para download e upload, a distância máxima até a central a as aplicações típicas para cada tipo de linha DSL.
Conclusão
A tecnologia DSL foi desenvolvida com o objetivo de oferecer conexões de alta velocidade aos usuários insatisfeitos com a baixa velocidade das conexões discadas.
Os vários tipos de DSL vêm oferecer conexões de banda larga com características variadas, que vão das velocidades oferecidas para download e upload e da distância máxima permitida entre a instalação e a central até o equipamento e o tipo de cabo utilizado (podem ser pares trançados de cobre ou fibras óticas), além dos custos de instalação.
Assim, o usuário pode escolher a tecnologia que for mais adequada não só às suas necessidades, mas também às suas condições financeiras.
No Brasil, a tecnologia DSL está em crescimento, e o preço (tanto da instalação quanto a mensalidade) cai constantemente, permitindo que cada vez mais pessoas tenham acesso à banda larga. O número de provedores que oferece este serviço é bem grande, destacando-se Velox, Terra e UOL no Rio de Janeiro, e Speedy e Telefônica em São Paulo.16
Perguntas
1) Que característica da tecnologia DSL torna a instalação mais simples e barata em relação a outras tecnologias de banda larga?
R: O fato de utilizar a mesma estrutura do sistema telefônico, isto é, o fato de utilizar o par trançado de cobre do telefone.
2) Por que existem tantos tipos de DSL, com diferentes características?
R: Porque cada usuário tem necessidades e recursos diferentes. Um usuário residencial, por exemplo, não é capaz, em geral, de pagar uma linha VDSL, mas não necessita de uma velocidade tão alta.
3) Como a tecnologia DSL permite a transmissão simultânea de voz e dados pela mesma linha?
R: Através da divisão da banda em 3 canais: um para voz, um para envio de dados e outro para recepção de dados. Desta forma, os 3 sinais não interferem entre si.
4) Como é feita a conexão entre o computador do usuário e a central?
R: No computador do usuário deve ser instalado um transceiver, ou modem DSL, que recebe os sinais de voz e dados e separa-os. Na central é instalado um DSLAM (DSL Access Multiplexer), que recebe as conexões dos usuários, oferecendo uma conexão dedicada a cada um.
5) Que característica do ADSL torna esta tecnologia mais adequada para usuários residenciais?
R: O fato de ser uma tecnologia assimétrica, pois tem uma banda para recepção de dados (download) muito maior que a banda de envio de dados (upload), baseada no fato de que os usuários residenciais, em geral, recebem muito mais dados do que enviam.
Bibliografia
TANENBAUM, Andrew S. Computer Networks, 3a edição.
HAYKIN, Simon. Communication Systems, 4a edição.
http://www.gta.ufrj.br/grad/02_2/xdsl/
http://www.gta.ufrj.br/grad/02_1/adsl/
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http://computer.howstuffworks.com/vdsl.htm
http://whatis.techtarget.com/definition/0,289893,sid9_gci213915,00.html
http://www.orckit.com/asp/sub.asp?sec=128&sub=626
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http://www.zdsl.com/dsl/DSL_T01.pdf
http://www.gustavop.hpg.ig.com.br/artigos/dsl.htm
http://www.iaxs.net/dsl/dsl_faq.html
http://www.csam.iit.edu/~cs548/RedzicPPT.ppt
SDSL - Symmetric Digital Subscriber Line
Esta tecnologia é voltada principalmente para escritórios e pequenas empresas que têm necessidade de realizar uploads tanto quanto downloads. Assim, as taxas de transferência para downloads e uploads são iguais - no máximo 2,3 Mbps.
A tecnologia SDSL é bastante semelhante à HDSL. A principal diferença é o fato de utilizar apenas uma linha telefônica. Além disso, a distância máxima entre usuário e central suportada por esta tecnologia é de 6700 m, ou seja, quase o dobro do HDSL. A principal desvantagem desta tecnologia é o fato de não permitir o uso do telefone na mesma linha, o que também acontece no HDSL. Esta é a principal característica pela qual esta tecnologia não é muito utilizada em residências.
Outros tipos de DSL
As tecnologias apresentadas anteriormente são os tipos de DSL mais comuns.
Muitas outras variantes foram desenvolvidas, a maioria obtendo pouco sucesso. Algumas já estão ultrapassadas e não são mais desenvolvidas hoje, outras são proprietárias, mas todas são pouco utilizadas. Entre estas tecnologias, temos:
IDSL - ISDN Digital Subscriber Line
HDSL2 - High bit-rate Digital Subscriber Line
G.SHDSL - Generalized High bit-rate Digital Subscriber Line
VoDSL - Voice-over Digital Subscriber Line
CDSL - Consumer Digital Subscriber Line
CiDSL - Consumer-installable Digital Subscriber Line
IDSL - ISDN Digital Subscriber Line
Esta tecnologia é bastante similar às linhas ISDN. A codificação de linha utilizada é 2B1Q, a mesma aplicada nas linhas HDSL. A velocidade máxima oferecida é de 144 kbps, a até 5500 m da central. A principal vantagem é permitir o uso do mesmo adaptador utilizado nas linhas ISDN.
HDSL2 - High bit-rate Digital Subscriber Line
O HDSL2 foi desenvolvido para oferecer a mesma velocidade de transferência de dados do HDSL (1,544 Mbps), mas utilizando uma única linha. Apesar disto, esta tecnologia é muito pouco utilizada.
G.SHDSL - Generalized High bit-rate Digital Subscriber Line
Esta tecnologia, bastante recente, oferece um desempenho muito melhor que as tecnologias DSL simétricas mais antigas. Estas linhas causam muito menos interferência crosstalk. A taxa de transferência de dados varia entre 192 kbps e 2,3 Mbps. Esta tecnologia exige o uso de apenas uma linha, mas para um melhor desempenho, pode-se usar duas linhas, aumentando, assim, a distância máxima suportada.
A principal desvantagem é o fato de não permitir o uso simultâneo do telefone. O principal alvo desta tecnologia são as empresas.
VoDSL - Voice-over Digital Subscriber Line
VoDSL é uma tecnologia baseada em vários padrões, que visa o suporte de voz e dados no mesmo circuito DSL. A idéia básica é suportar múltiplas chamadas de voz enquanto simultaneamente suporta uma conexão digital de alta velocidade. Todas as transmissões são totalmente digitais.
Uma instalação VoDSL tipicamente suporta de 16 a 24 chamadas de voz simultâneas sobre um link SDSL a 1,544 Mbps. A banda disponível para a conexão com o computador varia de acordo com o número de chamadas efetuadas no momento, pois cada uma ocupa uma parcela da banda.
CDSL - Consumer Digital Subscriber Line
Esta tecnologia é proprietária, desenvolvida pela Rockwell International. As velocidades oferecidas são menores que o ADSL - até 1 Mbps para download, mas, assim como na tecnologia G.Lite, não é necessário separar os sinais de dados e voz. A distância máxima permitida é a 5500 m da central.
CiDSL - Consumer-installable Digital Subscriber Line
Esta é outra tecnologia proprietária, desenvolvida pela Globespan Technologies Inc. A principal vantagem é o fato de não exigir a separação dos sinais de dados e voz.
Comparação entre tecnologias DSL
A tabela abaixo traz uma comparação entre as principais tecnologias DSL apresentadas. A tabela mostra o número de linhas necessárias, as taxas de transferência de dados para download e upload, a distância máxima até a central a as aplicações típicas para cada tipo de linha DSL.
Conclusão
A tecnologia DSL foi desenvolvida com o objetivo de oferecer conexões de alta velocidade aos usuários insatisfeitos com a baixa velocidade das conexões discadas.
Os vários tipos de DSL vêm oferecer conexões de banda larga com características variadas, que vão das velocidades oferecidas para download e upload e da distância máxima permitida entre a instalação e a central até o equipamento e o tipo de cabo utilizado (podem ser pares trançados de cobre ou fibras óticas), além dos custos de instalação.
Assim, o usuário pode escolher a tecnologia que for mais adequada não só às suas necessidades, mas também às suas condições financeiras.
No Brasil, a tecnologia DSL está em crescimento, e o preço (tanto da instalação quanto a mensalidade) cai constantemente, permitindo que cada vez mais pessoas tenham acesso à banda larga. O número de provedores que oferece este serviço é bem grande, destacando-se Velox, Terra e UOL no Rio de Janeiro, e Speedy e Telefônica em São Paulo.16
Perguntas
1) Que característica da tecnologia DSL torna a instalação mais simples e barata em relação a outras tecnologias de banda larga?
R: O fato de utilizar a mesma estrutura do sistema telefônico, isto é, o fato de utilizar o par trançado de cobre do telefone.
2) Por que existem tantos tipos de DSL, com diferentes características?
R: Porque cada usuário tem necessidades e recursos diferentes. Um usuário residencial, por exemplo, não é capaz, em geral, de pagar uma linha VDSL, mas não necessita de uma velocidade tão alta.
3) Como a tecnologia DSL permite a transmissão simultânea de voz e dados pela mesma linha?
R: Através da divisão da banda em 3 canais: um para voz, um para envio de dados e outro para recepção de dados. Desta forma, os 3 sinais não interferem entre si.
4) Como é feita a conexão entre o computador do usuário e a central?
R: No computador do usuário deve ser instalado um transceiver, ou modem DSL, que recebe os sinais de voz e dados e separa-os. Na central é instalado um DSLAM (DSL Access Multiplexer), que recebe as conexões dos usuários, oferecendo uma conexão dedicada a cada um.
5) Que característica do ADSL torna esta tecnologia mais adequada para usuários residenciais?
R: O fato de ser uma tecnologia assimétrica, pois tem uma banda para recepção de dados (download) muito maior que a banda de envio de dados (upload), baseada no fato de que os usuários residenciais, em geral, recebem muito mais dados do que enviam.
Bibliografia
TANENBAUM, Andrew S. Computer Networks, 3a edição.
HAYKIN, Simon. Communication Systems, 4a edição.
http://www.gta.ufrj.br/grad/02_2/xdsl/
http://www.gta.ufrj.br/grad/02_1/adsl/
http://www.gta.ufrj.br/grad/00_2/_dsl/index.html
http://www.xdsl.com/
http://www.schottcorp.com/news/technical_papers/xDSL%20Tutorial.pdf
http://computer.howstuffworks.com/dsl.htm
http://computer.howstuffworks.com/vdsl.htm
http://whatis.techtarget.com/definition/0,289893,sid9_gci213915,00.html
http://www.orckit.com/asp/sub.asp?sec=128&sub=626
http://www.everythingDSL.com/whatis/
http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/adsl.htm
http://www.faqs.org/faqs/datacomm/xdsl-faq/index.html
http://www.iec.org/online/tutorials/vdsl/
http://www.iec.org/online/tutorials/adsl/
http://www.iec.org/online/tutorials/dsl_atm/
http://www.iec.org/online/tutorials/dslam/
http://www.zdsl.com/dsl/DSL_T01.pdf
http://www.gustavop.hpg.ig.com.br/artigos/dsl.htm
http://www.iaxs.net/dsl/dsl_faq.html
http://www.csam.iit.edu/~cs548/RedzicPPT.ppt
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