DSL (Digital Subscriber Line): määritelmä, toiminta ja ADSL/SDSL
DSL (ADSL/SDSL) — selkeä opas: miten puhelinlinja välittää internetiä, ADSL vs SDSL, nopeudet, DSLAM ja modeemi kotikäytössä.
DSL (Digital Subscriber Loop tai Digital Subscriber Line) on tapa siirtää digitaalista dataa puhelinlinjan kautta. Puhelinlinjat välittävät vain rajallisen määrän signaaleja (noin 20 Hz:n ja 20 000 Hz:n välillä, kun kyseessä on ääni). Tämän vuoksi linjassa voi käyttää muita, äänitaajuusalueen ulkopuolisia taajuuksia datan siirtoon; eri taajuusalueet jaetaan signaaleille ja tiedot tiedonsiirtoon usein multipleksoidaan tai jaetaan kanaviin. Usein käytetty menetelmä on taajuusjakoinen multipleksointi (FDM), ja ihmiskäytössä yleisin DSL-tekniikan modulointimuoto on DMT (Discrete MultiTone), joka jakaa saatavilla olevan kaistan useisiin alikanaviin. Tiedot yhdistetään tai multipleksoidaan puhelinlinjaan. Molemmissa päissä laite, jota kutsutaan jakajaksi (tai DSL-suodattimeksi), erottaa dataosan ja puhelinosan toisistaan siten, että puhelin ja datayhteys voivat toimia samanaikaisesti ilman häiriötä. DSL tarjoaa fyysisen kerroksen, OSI-mallin alimman kerroksen, jota käytetään ymmärtämään, miten televerkon eri osat voivat olla yhteydessä toisiinsa. Tässä mallissa ATM tai Ethernet ovat kaksi tietoliikenneprotokollaa, joita käytetään tiedonsiirtokerroksessa (kerros 2), ja IP:tä käytetään verkkokerroksessa (kerros 3).
Miten DSL toimii käytännössä
Kuluttajan päässä DSL-modeemi tai reititin-modemi muuntaa paikallisen kotiverkon ja käyttöjärjestelmän datan linjalle soveltuvaan muotoon ja takaisin. Modeemi muokkaa ja signaalit niin, että ne voivat kulkea puhelinlinjaa pitkin; verkon toisessa päässä palveluntarjoajan laitteisto, yleensä DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), multipleksoi tai yhdistää kaikki asiakaslinjojen signaalit palveluntarjoajan runkoverkkoon. Usein operaattori käyttää välissä ATM- tai Ethernet-kytkentää ja asiakkaalle tarjottavat yhteydet kytketään lopulta IP-pohjaiseen verkkoon.
Tyypit ja standardit
DSL-katteella tarkoitetaan joukkoa eri tekniikoita, joita merkitään usein kirjaimella xDSL. Tavallisimmat kuluttajille tai yrityksille tunnetut tyypit ovat:
- ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) – epäsymmetrinen: suurempi latausnopeus (download) kuin lähetysnopeus (upload). Soveltuu kuluttajan netinkäyttöön, kuten selaamiseen ja suoratoistoon.
- SDSL / SHDSL (Symmetric DSL) – symmetrinen: lähetys- ja vastaanottokapasiteetti yhtä suuret; käytetään usein yrityspalveluissa ja etäyhteyksissä, joissa tarvitaan paljon lähtöliikennettä tai staattista IP-osoitetta.
- VDSL / VDSL2 – suurinopeuksinen DSL, käytetään usein lähiverkon loppupäässä tai kiinteistöissä, joissa etäisyydet keskuslaitteeseen ovat lyhyitä; voi tarjota satoja megabittejä sekunnissa lyhyillä etäisyyksillä.
ADSL- ja VDSL-tekniikoille on olemassa kansainvälisiä standardeja, muun muassa ITU-T:n G.992-sarja (ADSL, ADSL2/2+) ja G.993.2 (VDSL2). SHDSL-tekniikka on standardisoitu mm. G.991.2:n kautta.
Nopeudet, etäisyys ja rajoitukset
Useimmat kuluttajien DSL-yhteydet ovat epäsymmetrisiä, mikä tarkoittaa, että yhteysnopeudet tai bittinopeudet ovat erilaiset kumpaankin suuntaan. ADSL-yhteyksissä latausnopeus (download) on yleensä merkittävästi suurempi kuin lähetysnopeus (upload). Tyypillisesti kuluttajien DSL-palvelujen käyttämiä latausnopeuksia on tarjottu alueella 256 kilobitistä sekunnissa (kbit/s) aina 24 000 kbit/s:iin (24 Mbit/s) tai korkeampiin VDSL-tapauksissa, mutta käytännön nopeus riippuu paljon käytetystä teknisestä standardista, linjan kunnosta ja etäisyydestä keskustasta. SDSL tarjoaa usein saman lähetys- ja vastaanottokapasiteetin.
DSL-yhteyden nopeuteen vaikuttaa voimakkaasti etäisyys keskuslaitteeseen: mitä pidempi kuparijohto, sitä enemmän signaali vaimenee ja sitä matalampi reaalinen nopeus on. Muut tekijät ovat rippling- ja häiriöt muista kytkennöistä, liitosten laatu sekä käytetyn modulaation viritys (rate-adaptive). Operaattorit voivat käyttää myös tekniikoita kuten vectoring ja kehittyneempi viritysohjelmisto parantaakseen suorituskykyä suorituskykyä heikentävissä olosuhteissa.
Laitteet, asennus ja protokollat
Asiakkaan laitteisto on yleensä DSL-modeemi tai kombinoitu reititin/DOCSIS/ADSL/VDSL-laite. Kotiasennuksessa käytetään usein splittereitä tai suodattimia puhelinlaitteiden ja datalaitteiden erottamiseen. Operaattorin päässä DSLAM kokoaa ja kytkee asiakaslinjat runkoverkkoon. Yhteyden loppukäytössä käytetään useimmiten protokollia kuten PPPoE tai suoraa Ethernet- (IPoE) liitäntää, ja liikenne voi kulkea NATin tai julkisten staattisten IP-osoitteiden kautta.
Käyttötapaukset ja erot ADSL/SDSL
ADSL on yleisin kuluttajayhteyksissä, koska se tarjoaa suuremman latauskapasiteetin suhteessa lähetysnopeuteen — tämä sopii hyvin netin selailuun, videoiden suoratoistoon ja latausten tekemiseen. SDSL puolestaan tarjoaa symmetrisen kaistan, mikä on hyödyllistä palvelimille, etäyhteyksille ja tilanteissa, joissa tarvitaan luotettavaa ja tasaista lähetysnopeutta. SDSL-palveluihin liitetään usein yritystasoisia palvelutasosopimuksia (SLA) ja staattisia IP-osoitteita.
Rinnakkaisteknologiat ja tulevaisuus
Vaikka DSL oli pitkään yleisin laajakaistan kotiin tuova tekniikka, kuitu- ja kaapeliteknologiat (kuten FTTH ja DOCSIS) tarjoavat usein huomattavasti suurempia ja vakavampia yhteysnopeuksia. Silti DSL:ää käytetään edelleen laajasti erityisesti alueilla, joilla kuidun rakentaminen ei ole vielä yleistä. Lisäksi DSL-tekniikkaa on kehitetty (esim. VDSL2, vectoring, G.INP) pysymään kilpailukykyisenä lyhyemmillä etäisyyksillä.
Yhteenvetona: DSL on laaja joukko tekniikoita, jotka mahdollistavat digitaalisen datan siirron perinteistä puhelinkuparia hyödyntäen. Valinta ADSL:n, SDSL:n tai VDSL:n välillä perustuu käyttötarpeeseen — halutaanko nopeammat lataukset kotikäyttöön vai symmetrinen yhteys yrityspalveluihin — ja paikallisiin linjaolosuhteisiin.

DSL-modeemi

ADSL-suodatin
Puhe ja data
DSL (tai VDSL, Very High Bitrate Digital Subscriber Line) toimii tyypillisesti jakamalla yhden puhelinlinjan käyttämät taajuudet kahteen ensisijaiseen "kaistaan". ISP-tiedot siirretään korkeataajuuskaistalla (25 kHz ja sitä korkeammat taajuudet), kun taas ääni siirretään matalammalla taajuuskaistalla (4 kHz ja sitä matalammat taajuudet). Käyttäjä asentaa yleensä DSL-suodattimen jokaiseen puhelimeen. Tämä poistaa korkeat taajuudet puhelinlinjasta, jolloin puhelin lähettää tai vastaanottaa vain matalampia taajuuksia (ihmisen ääni). DSL-modeemia ja tavallisia puhelinlaitteita voidaan käyttää linjalla samanaikaisesti ilman, että ne häiritsevät toisiaan.
Varusteet
Yhteyden asiakaspäässä on DSL-modeemi, joka tunnetaan myös nimellä päätelaitesovitin. Modeemi muuntaa tietokoneiden käyttämien digitaalisten signaalien tiedot sopivalla taajuusalueella olevaksi jännitesignaaliksi, joka sitten syötetään puhelinlinjaan ja lähetetään takaisin palveluntarjoajalle.
Joissakin DSL-muunnelmissa (esimerkiksi HDSL (High-bit-rate digital subscriber line)) modeemi on kytketty suoraan tietokoneeseen sarjaliitännän kautta, ja siinä käytetään viestintäprotokollia, kuten RS-232 tai V.35. Muissa tapauksissa (erityisesti ADSL) asiakaslaitteisto on yleensä integroitu muihin toimintoihin, kuten reititykseen, palomuuriin tai muihin sovelluskohtaisiin laitteistoihin ja ohjelmistoihin. Tällöin koko laitetta kutsutaan yleensä DSL-reitittimeksi tai DSL-yhdyskäytäväksi.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on DSL?
V: DSL on lyhenne sanoista Digital Subscriber Loop (digitaalinen tilaajasilmukka) tai Digital Subscriber Line (digitaalinen tilaajalinja), ja se on tapa siirtää digitaalista dataa puhelinlinjan kautta.
K: Mitä taajuuksia käytetään tiedonsiirtoon?
V: Dataa siirretään käyttämällä taajuuksia, jotka eivät kuulu puheensiirrossa käytettävään taajuusalueeseen 20-20 000 hertsiä.
K: Mikä laite erottaa puhelin- ja datayhteyden toisistaan?
V: Yhteyden molemmissa päissä on laite nimeltä Splitter (tai DSL-suodatin), joka erottaa puhelin- ja datayhteyden toisistaan.
K: Mitä protokollaa käytetään kerroksen 2 tasolla tässä mallissa?
V: ATM tai Ethernet ovat kaksi tietoliikenneprotokollaa, joita käytetään tiedonsiirtokerroksessa (kerros 2).
K: Miten DSL-modeemi muuntaa signaalit?
V: DSL-modeemi muuntaa signaalit niin, että ne voivat kulkea puhelinlinjaa pitkin kuluttajan päässä.
K: Kuinka nopeasti useimmat kuluttajien DSL-palvelut toimivat?
V: Useimmat kuluttajien DSL-palvelut toimivat yleensä 256 kilobitin sekuntinopeudella (kbit/s) ja 24 000 kbit/s välillä tekniikasta, linjaolosuhteista ja toteutetusta palvelutasosta riippuen.
K: Onko ADSL-yhteyksien latausnopeus yleensä pienempi kuin latausnopeus?
V: Kyllä, latausnopeus on yleensä alhaisempi kuin latausnopeus ADSL-yhteyksillä (Asymmetric Digital Subscriber Line), kun taas SDSL-yhteyksillä (Symmetric Digital Subscriber Line) latausnopeus on sama kuin latausnopeus.
Etsiä