Různorodost fixního internetu

Vedle původních technologií ADSL (Asynchronous DSL) a SHDSL (Single pair High bitrate DSL) se lze nově setkat i s ADSL2+, ...


Vedle původních technologií ADSL (Asynchronous DSL) a SHDSL (Single pair High
bitrate DSL) se lze nově setkat i s ADSL2+, a to hned u několika operátorů.
Strana 25
Ochrana mobilních dat
Standardními pomůckami řady organizací jsou i přenosná zařízení notebooky,
smartphony či PDA. Dobré pracovní zkušenosti jsou však pokaženy, pokud
zaměstnanci tyto produkty ztratí nebo jsou jim odcizeny. Strana 27
Umění přiznat chybu
Státní organizace, ve které pracuje naše manažerka, zakoupila bezpečnostní
zařízení typu all-in-one, která slibovala zajistit funkce firewallu, IPS, VPN i
monitorování sítě. Ona ale instinktivně cítila, že to není dobrý nápad...
Strana 29
Jaké jsou technologie pro fixní přístup k internetu, jak fungují a co od nich
můžeme do budoucna čekat? Odpovědi na tyto otázky přinášejí následující řádky.
Všechny níže zmíněné technologie (vyjma těch bezdrátových) určené pro fixní
přístup k internetu se původně používaly pro zcela jiné účely ať již to bylo
poskytování telefonních služeb, šíření televizního vysílání či dodávka
elektrické energie. Prapůvodní signál přenášený přes tyto sítě má obvykle
analogovou povahu a je transportován jen v určitém frekvenčním pásmu. Pro
přenos dat provozovaný nad těmito službami se pak samozřejmě jedná o "jakési
rušení", takže je nutné pro data volit pásmo oproti původnímu dostatečně
vzdálené. Zároveň je třeba dbát na to, aby původní signál nebyl tím novým
negativně ovlivněn. Reálná situace je však poněkud složitější, neboť určitý typ
kabeláže je smysluplně použitelný jen pro určité frekvence. Útlum kabelů je
závislý na frekvenci signálu, přičemž tato závislost často roste exponenciálně.
To má za následek také to, že například u ADSL lze od určité vzdálenosti od
ústředny (tedy aktivního síťového prvku) nabídnout jen nižší přenosové
rychlosti a od jisté meze nelze ADSL zákazníkovi nabídnout dokonce už vůbec.
Vedou pakety
Pevné telefonní sítě byly zpočátku doménou pro připojení pomocí přepojování
okruhů anebo vyhrazených okruhů. V takovém případě vám může operátor garantovat
přenosovou rychlost, avšak třeba u přepojování okruhů (někdy také označovaném
jako dial-up) požaduje platit za čas strávený obsazením jednotlivých síťových
prvků (vedení plus dvou portů na nejméně jedné ústředně). V případě vyhrazených
okruhů je ale platba postavena na měsíčním poplatku, a to de facto za pronájem
příslušného telekomunikačního vedení.
Revoluci do pevných sítí přinesla rodina protokolů HDLC (High-level Data Link
Control) a zejména pak X.25 a ATM (Asynchronous Transfer Mode), na které
plynule navázala SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Revoluce spočívala v tom,
že se poprvé objevily paketové přenosy (ty se úspěšně uplatnily u ISDN už v
roce 1984, a to na služebním D-kanálu). V současné době paketové technologie
přenosům dat jednoznačně kralují.
Telefonní linka
Klasická telefonní linka původně sloužila k přenosu analogového signálu v pásmu
300 až 3 400 Hz, kdy se signál generovaný mikrofonem v telefonním přístroji
přenášel v analogové formě. V této podobě linka funguje dodnes hlas je přenášen
analogově až na nejbližší ústřednu a teprve až tam je digitalizován a odtud se
datovou sítí přenáší v digitální formě až do ústředny, k níž je připojen volaný
účastník. Další cesta signálu je opět analogová. Jedinou výjimkou jsou přípojky
ISDN, které jsou plně digitální po celé trase a které zároveň umožnily
vzniknout technologiím xDSL. Ona zkratka DSL (Digital Subscriber Line) totiž
původně označovala právě fakt, že se jedná o digitální účastnickou přípojku.
Ukázalo se však, že je možné v základním pásmu (0,3 až 3,4 kHz) provozovat
starou analogovou službu a v tzv. nadhovorovém pásmu dále využít digitální
službu pro paketové přenosy dat, jako je právě ADSL-over-POTS (jak se ADSL na
analogových linkách vlastně v plné podobě nazývá). ISDN je ale oproti analogové
telefonní službě náročnější na dostupné frekvenční spektrum (horní pásmo končí
až u hodnoty 80 kHz). Na ISDN linkách tak u downlinku dosáhnete nižších
maximálních teoretických rychlostí, než je tomu u analogové linky, ale na
uplinku naopak budete mít až o 360 Kb/s víc (u ADSL). Na DSL se zaměříme
podrobněji níže.
Kabelová TV
CATV v následujících letech podle odborníku zaznamená bouřlivý rozvoj. Oproti
telefonní lince či elektrorozvodné síti používá podstatně vhodnější kabeláž
tzv. střední koaxiální pár (či nesymetrické vedení) totiž obsahuje vodič
uprostřed, který je stíněn pomocí vnějšího měděného pláště. Střední koaxiální
pár je pak schopen bez problémů zabezpečit přenosovou rychlost až 140 Mb/s; ta
je přirozeně závislá na volbě modulace, která zase vyplývá ze vzdálenosti mezi
účastníkem a aktivním prvkem. Zmiňované hranice 140 Mb/s však není možné běžně
dosáhnout, neboť v rozvodech kabelové TV existuje velmi silné rušení v podobě
analogového rozhlasového a TV vysílání, které zabírá značně široké pásmo. Jeden
analogový TV kanál v normě PAL potřebuje frekvenční pásmo přibližně 6,5 MHz,
přičemž takových TV kanálů bývá kabelovými operátory vysíláno 30 nebo i 40.
Internetový přenos tedy musí být frekvenčně situován pokud možno co nejdále od
kanálů TV vysílání.
Zrychlení adopce internetu přes kabelové TV může významným způsobem pomoci
zavedení normy DVB-C, která sníží při zachování rozlišení PAL a velmi vysoké
kvality obrazu potřebné pásmo pro TV vysílání až na čtvrtinu. Technologií pro
poskytování internetu přes rozvody kabelové TV je hned několik (například
standard Docsis 3.0) a jejich implementace se může lišit podle výrobce
(používají se třeba odlišné modulace signálu), fyzikální omezení popsaná výše
platí ale pro všechny z nich.
FWA
Ještě dlouho před nástupem Wi-Fi byly a nyní zase jsou na pořadu dne
profesionální bezdrátové sítě pro fixní (respektive nemobilní) přístup k
internetu. V této oblasti je možné se setkat s řadou nejrůznějších technologií
vesměs limitovaných jedním výrobcem či sdružením několika výrobců. Mezi
nejnovější FWA (Fixed Wireless Access) technologie patří např. proprietární
Motorola Canopy (u nás ji implementovaly Radiokomunikace) či významně
univerzálnější, avšak stále fakticky (vyjma produktů firmy Alvarion) nedostupný
WiMax. Ten se sice již dočkal dlouho očekávané verze IEEE 802.16d nahrazené
upravenou REVd, nicméně teoretického maxima 75 Mb/s na 20 MHz kanálu bohužel
ani zdaleka nedosahuje. Navíc v současné době jsou ceny WiMax zařízení neúměrně
vysoké a WiMax je tak v porovnání s jinými (byť proprietárními) FWA
technologiemi nekonkurenceschopný, o čemž u nás mimo jiné svědčí i výše zmíněné
rozhodnutí firmy Radiokomunikace. Obecně se tedy možnosti FWA poměrně liší,
avšak platí, že tyto technologie, zejména v profesionálnějších provedeních pro
operátory (jako například Ericsson Minilink), obvykle pracují se standardním
datovým tokem 2 Mb/s (tedy 1x linka E1) a jeho násobky pro jednoho uživatele
(firmu). FWA přitom nepoužívají jen fixní, ale podstatně častěji spíše mobilní
operátoři, kteří s jeho pomocí bezdrátově připojují základnové stanice ke svým
kontrolérům.
V rezidenčním segmentu se u nás FWA začalo prosazovat až poté, co na trh
vstoupila firma Radiokomunikace, která tuto službu nabídla nejprve pod názvem
Bluetone Angel a od letoška také pod označením Premium Sky jde o internetové
služby poskytované na již zmiňované technologii Motorola Canopy. FWA se však i
nadále používá především pro přímé připojování zákazníků k alternativním
operátorům, případně k připojování základnových stanic mobilních operátorů ke
kontrolérům základnových stanic. FWA sítě obvykle vyžadují přímou viditelnost
komunikujících bodů.
Elektrická zásuvka
Technologie, která u uživatelů i providerů vzbuzuje silné emoce již téměř deset
let, se konečně začíná prosazovat i na českém trhu, jmenovitě ji používá
společnost ElectraStar v síti Pražské energetiky (PRE). Na první pohled by se
mohlo zdát, že by zde neměl být, co se týče rušení původním signálem, nějaký
zásadnější problém. V síti je přece pouze jedna harmonická složka s frekvencí
50 Hz. Opak je však pravdou. Každý motor (lednička, pračka, výtah, fen,
vysavač, atd.) totiž do sítě vkládá značné rušení o vyšších frekvencích a navíc
tvar signálu je ještě deformován nejrůznějšími stmívači, usměrňovači apod.
Přenosové rychlosti přes elektrorozvodnou síť i kvůli těmto důvodům nejsou
vysoké také zde se však liší v závislosti na použité technologii i podle
výrobce (například Ascom, Siemens, Polytrax, Corinex atd.). V konkrétním
případě internetu poskytovaného přes síť společnosti PRE dosahují rychlosti
maximálně 1 250/625 Kb/s, což je ovšem, zejména s ohledem na uplink, v mnoha
ohledech poměrně dostačují rychlost. V případě technologie Ascom lze pak třeba
u domácích rozvodů i v relativně zarušených rozvodech dosahovat přenosové
rychlosti okolo 1 Mb/s oběma směry.
Optické vlákno
Rodina technologií označovaná jako FTTx (Fibre to the...) je považována za
budoucnost fixních přenosových technologií. Pevná telefonní síť již de facto na
optické kabeláži funguje jednotlivé ústředny jsou totiž mezi sebou propojovány
právě optikou, přístupová síť však zatím používá metalické vedení, a to zejména
z důvodu, že jeho náhrada za optické není v současnosti ekonomicky
zdůvodnitelná.
Pro optiku do domu (alias FTTH) existují v zásadě dvě překážky cena optických
vláken a cena aktivních prvků. Obojí se přitom poslední dobou celkem rychle
zlevňuje a velkou pozitivní roli zde hraje rovněž vývoj v oblasti LED (Light
Emitting Diode). Je tedy vysoce pravděpodobné, že až metalické vedení v zemi
doslouží (což někteří odborníci odhadují v průměru na 20 let), bude příští
vedení již plně optické. FTTx již v současnosti nabízí přenosové rychlosti v
řádu jednotek až desítek gigabitů za sekundu. Ve velkých městech je k dispozici
i varianta FTTB (Fibre to the Building), kdy je vlákno přivedeno do obytné
budovy, kde je rozvod následně proveden pomocí metalické kabeláže, obvykle
prostřednictvím gigabitového Ethernetu. Výhoda velkých měst spočívá v tom, že
často mají k dispozici kolektory, a tak instalace nového optického kabelu je
otázkou velmi krátké doby.
Bezdrátové optické spoje
Optické spoje lze však využít i bez optických vláken, a to zejména díky
rychlému vývoji v oblasti laserů (Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation). Bezdrátové optické spoje vyžadují přímou viditelnost, čehož je
zejména ve městech často poměrně složité dosáhnout. Na druhou stranu je ona
komplikovanost "vykoupena" poměrně vysokou přenosovou rychlostí, nezřídka
přesahující 1 Gb/s (opět v závislosti na konkrétní technologii). Bezdrátové
optické spoje však trpí několika neduhy může je přerušit letící pták, pracovní
stroj (třeba jeřáb), jejich propustnost může být ovlivněna deštěm a sněhem.
Rušit je dokonce může i vítr, který způsobí vychýlení jednotlivých laserů
natolik, že již paprsek není směrován přesně do optického detektoru na opačné
straně. Bezdrátové optické spoje se v současné době používají zejména pro
propojování sítí LAN ve vzdálených budovách velkých společností. Je však možné,
že do budoucna by mohly sloužit také k přivádění vysokorychlostního internetu
do obytných budov.
Všechno bude IP
Problém s "rušením" pramenícím od původního provozu přivádí řadu provozovatelů
fixních sítí k myšlence eliminace těchto primárních typů přenosů. Zatímco u
elektrorozvodné sítě jde evidentně o nerealizovatelnou myšlenku, u telefonní
sítě je to již relativně běžné. Lidé již překonali strach z IP telefonie, a
proto jim především alternativní operátoři velmi rádi poskytnou všechny služby
postavené na bázi IP a xDSL. Pozadu ale nezůstane ani zdejší dominantní
operátor O2, který již před delší dobou oznámil svůj záměr nabídnout IP
telefonii i pro rezidenční segment. A třeba britský dominantní operátor British
Telecom nedávno uvedl, že od roku 2010 se v jeho síti s komutovanou telefonní
službou už nesetkáte vše bude postaveno na bázi protokolu IP.
Podobně by mohli reagovat i provozovatelé sítí kabelové TV. I když je norma
DVB-C lákavou nabídkou, existuje řešení ještě výhodnější vyhradit kabel pouze
pro datové připojení na bázi IP a nabízet televizi prostřednictvím služby IPTV
tak, jak to dělají ve své ADSL2+ síti už dva místní operátoři Volný (v pilotním
projektu) a O2. IPTV stejně jako DVB-C vyžaduje set-top box a neumožňuje tedy
sledovat více programů najednou, avšak oproti DVB-C dovoluje provozovatelům
nabídnout i služby Video on Demand (video na přání). Budoucnost kabelových TV
tedy bude ještě zajímavé sledovat.
Budoucnost fixních sítí
I když se ještě před několika málo lety zdálo, že datová budoucnost patří
mobilním sítím, současná situace je nakloněna spíše opačné variantě mobilní
sítě jsou poměrně rychlé i flexibilní, nicméně vhodné jsou přece jen k
mobilnímu využití. Pro fixní potřeby tedy připojení k internetu z domova nebo z
kanceláře jsou v dnešní době podstatně výhodnější ty fixní, jejichž budoucnost
pravděpodobně bude spojena s optickými vlákny. Najdou se však v této
souvislosti aplikace, které gigabitové internetové přípojky opravdu využijí?
(pal) 6 1588
Konvergované služby přístupu k internetu
Dominantním provozovatelem fixních i mobilních telefonních linek je v České
republice firma Telefónica O2 Czech Republic. Ještě donedávna přitom její
mobilní a fixní divize působily samostatně. To se však vstupem španělské firmy
Telefónica do původního Českého Telecomu změnilo vedení pochopilo, že
uživatelům je výhodné nabídnout službu, která bude obsahovat nabídku jak pro
mobilní, tak pro fixní přístup.
Začátkem letošního října proto firma O2 představila českým uživatelům službu
Internet Komplet, která jim v rámci jednoho měsíčního poplatku nabízí využití
zmiňovaného kombinovaného připojení k internetu. Díky této službě získají
zákazníci možnost používat v rámci jediné smlouvy jak vysokorychlostní internet
přes pevnou linku (Internet Expres prostřednictvím technologie ADSL o přenosové
rychlosti až 4 Mb/s), tak i mobilní připojení (Internet Mobil pomocí
technologie CDMA). V případě CDMA mohou klienti pracovat s rychlostí až 512
Kb/s, přičemž získají 20 hodin připojení za měsíc zdarma. Po vyčerpání volných
hodin mobilního připojení si může zákazník on-line objednat rozšiřující časové
bloky. V současné chvíli využívá právě tuto službu více než 90 000 lidí.
Pro přístup k internetu prostřednictvím obou výše zmiňovaných typů připojení
zákazníci mohou využívat stejné přihlašovací jméno i uživatelské heslo. Navíc
se s tímto účtem lze autorizovat i v síti Wi-Fi hotspotů O2, která je podle
firmy největší v Česku. Uživatelé také mohou pro mobilní přístup využívat
služeb mobilních telefonů, a to v sítích UMTS (HSDPA) nebo GSM (GPRS či EDGE).
Ty však součástí Internet Kompletu nejsou.
Podle průzkumů je v zemích OECD evidováno téměř čtvrt miliardy ADSL linek a
tento počet každým dnem roste. Za velkou část své popularity vděčí technologie
ADSL také své značné flexibilitě, neboť je vhodná jak pro využití v
domácnostech, tak i ve velkých společnostech. V Česku je dnes v síti
společnosti O2 možné zřídit služby ADSL na příbližně 94 % všech jí
provozovaných pevných linek. Nedávno přitom počet uživatelů internetu přes ADSL
přesáhl v síti uvedené firmy hodnotu 450 000.
Jak si vede xDSL v České republice

Největší rozmach, co se týče širokopásmového připojení k internetu, zaznamenala
v Česku letos technologie xDSL, kdy k původnímu ADSL (Asynchronous DSL) a SHDSL
(Single pair High bitrate DSL) přibylo rovněž ADSL2+, a to hned u několika
operátorů najednou (zatím oficiálně u O2 a Volný, přičemž lze předpokládat, že
přinejmenším GTS Novera a Radiokomunikace již vlastní ADSL2+ infrastrukturu
mají). ADSL2+ nabízí přitom několikanásobně vyšší rychlost přenosu dat, než je
tomu u původní ADSL, které O2 začalo využívat pro distribuci TV vysílání a
služeb Video-on-Demand pomocí IPTV.
A jak vlastně takové ADSL a ADSL2+ funguje? Existují v zásadě dva typy ADSL
lišící se podle typu duplexního režimu FDM (Frequency Division Multiplex) a EC
(Echo Cancellation). FDM používá pro upstream (US, směr od uživatele) a
downstream (DS, směr k uživateli) rozdílná frekvenční pásma. U EC se pásma pro
upstream a downstream plně překrývají a oba směry jsou odlišeny na tzv. vidlici
pomocí obvodu pro potlačení ozvěn.
Kromě toho lze ADSL také dělit podle toho, zda fungují na staré analogové lince
(POTS, Plain Old Telephony Service) nebo na digitální lince ISDN (Integrated
Services Digital Network) či jestli používají telefonní linku, kde není
provozována už žádná další služba tj. linka určená pouze pro přenos dat přes
ADSL. Pro upstream a downstream jsou pak určena přenosová pásma, která jsou
rozdělena na subpásma či kanály o šířce 4,3125 kHz. Jak vypadají jednotlivé
typy ADSL přípojek, nejlépe vystihuje přiložená tabulka.
Maximální přenosové rychlosti uváděné v tabulce jsou však v případě downstreamu
čistě teoretické a hypotetické. Ve skutečnosti je mezní rychlostí, které lze
dosáhnout, 8 Mb/s, přičemž jakmile je na stejné účastnické sadě (skupině
telefonních linek) provozováno více služeb ADSL, snižuje se maximální
dosažitelná rychlost i pod hodnotu 7 Mb/s.
Novinkou letošního roku je pak ADSL2+. To používá pro upstream identické pásmo
jako ADSL, avšak rozšiřuje pásmo pro downstream, a to až na dvojnásobek tedy až
do 2 200 kHz. Díky tomuto rozšíření také adekvátně vzrostla i přenosová
rychlost, a to na 25 Mb/s. Veškeré úpravy tedy spočívají jen v rozšíření
přenosového pásma pro downstream. Rychlosti upstreamu zůstávají nezměněné.
Zatím nejnovější xDSL technologií, která již funguje na komerční bázi například
v Japonsku, je VDSL (Very high speed DSL). VDSL je možné použít na vzdálenost
až 1,6 km od ústředny, kdy přenosové rychlosti dosahují hodnoty až 48,96 Mb/s.
Pro downstream a upstream jsou přitom k dispozici hned dvě pásma, která se
postupně střídají. Využita jsou pouze při požadavku na maximální přenosovou
rychlost, přičemž existují dvě rozdělení pro symetrické aplikace a pro
nesymetrické aplikace. Druhé z nich používá pro DS1 0,138 3,75 MHz, US1 3,75
5,2 MHz, DS2 5,2 8,5 MHz a US2 8 12 MHz. Právě použití pásma vysoko nad 1 MHz
výrazně zkracuje dosah VDSL. V Japonsku, kde je poměrně moderní metalická
kabeláž, lze tak propustnosti 48 Mb/s dosahovat ještě na vzdálenost až 500
metrů od ústředny.
Sítě Wi-Fi
Wi-Fi (Wireless Fidelity) představuje čistě paketovou bezdrátovou síť, která
byla původně určena k budování bezdrátových sítí LAN uvnitř budov, čemuž
odpovídaly i její vlastnosti, přenosové rychlosti a také zabezpečení. V České
republice se ale přes Wi-Fi připojují k internetu stovky tisíc lidí, což je
světový unikát Wi-Fi se nikde ve světě takto rozsáhlým způsobem nevyužívá.
Wi-Fi se ujalo jako nástroj pro zprostředkovávání přístupu na internet v
hotelích, restauracích, nákupních centrech, na plážích apod. Wi-Fi nabízí
poměrně nízkou latenci a v závislosti na konkrétní verzi i relativně
přijatelnou přenosovou rychlost. Nejpoužívanějšími jsou sítě standardu IEEE
802.11b s maximální rychlostí 11 Mb/s a IEEE 802.11g s rychlostí až 54 Mb/s,
obě provozované v bezlicenčním pásmu 2,4 GHz. Avšak teoretická přenosová
rychlost zejména u varianty g je v podstatě nedosažitelná v praxi při venkovním
nasazení počítejte spíše s rychlostmi nejvýše okolo 10 Mb/s. Wi-Fi sítě jsou
ale také obecně známy svojí nižší spolehlivostí, značnou proměnlivostí
parametrů apod. Může za to do velké míry právě použité frekvenční pásmo, ve
kterém funguje vše mikrovlnnými troubami počínaje a spotřebitelskými
bezdrátovými zařízeními konče.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.