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Um gateway é comumente usado para fazer uma conexão ADSL

linha de assinante digital Assimétrica (ADSL) é um tipo de DSL (digital subscriber line) tecnologia, uma comunicação de dados de tecnologia que permite a transmissão de dados mais rápida através de linhas telefônicas de cobre do que um convencional voiceband modem pode fornecer. O ADSL difere da linha de assinante digital simétrica menos comum (SDSL). Em ADSL, largura de banda e taxa de bits são considerados assimétricos, o que significa maior para as instalações do cliente (downstream) do que o reverso (upstream). Os provedores geralmente comercializam o ADSL como um serviço de acesso à Internet principalmente para baixar conteúdo da Internet, mas não para veicular conteúdo acessado por outras pessoas.

visão geral

o ADSL funciona usando o spectrum acima da banda usada por chamadas telefônicas de voz. Com um filtro DSL, muitas vezes chamado de divisor, as bandas de frequência são isoladas, permitindo que uma única linha telefônica seja usada tanto para serviço ADSL quanto para chamadas telefônicas ao mesmo tempo. O ADSL geralmente é instalado apenas para distâncias curtas da Central Telefônica (a última milha), normalmente menos de 4 quilômetros (2 mi), mas é conhecido por exceder 8 quilômetros (5 mi) se o medidor de fio originalmente colocado permitir uma distribuição adicional.

na central telefônica, a linha geralmente termina em um multiplexador de acesso à linha de assinante digital (DSLAM), onde outro divisor de frequência separa o sinal de banda de voz para a rede telefônica convencional. Os dados transportados pelo ADSL são normalmente roteados pela rede de dados da companhia telefônica e, eventualmente, alcançam uma rede convencional de Protocolo de Internet.

existem razões técnicas e de marketing pelas quais o ADSL é, em muitos lugares, o tipo mais comum oferecido aos usuários domésticos. No lado técnico, é provável que haja mais interferência de outros circuitos na extremidade DSLAM (onde os fios de muitos loops locais estão próximos uns dos outros) do que nas instalações do cliente. Assim, o sinal de upload é mais fraco na parte mais barulhenta do loop local, enquanto o sinal de download é mais forte na parte mais barulhenta do loop local. Portanto, faz sentido técnico fazer com que o DSLAM transmita a uma taxa de bits mais alta do que o modem na extremidade do cliente. Como o usuário doméstico típico de fato prefere uma velocidade de download mais alta, as empresas de telefonia optaram por criar uma virtude por necessidade, daí ADSL.

as razões de marketing para uma conexão assimétrica são que, em primeiro lugar, a maioria dos usuários de tráfego na internet exigirá menos dados a serem carregados do que baixados. Por exemplo, na navegação normal na web, um usuário visitará vários sites e precisará baixar os dados que compõem as páginas da web do site, imagens, texto, arquivos de som etc. mas eles só carregarão uma pequena quantidade de dados, pois os únicos dados carregados são os usados para verificar o recebimento dos dados baixados (em conexões TCP muito comuns) ou quaisquer dados inseridos pelo usuário em formulários etc. Isso fornece uma justificativa para que os provedores de serviços de internet ofereçam um serviço Mais caro voltado para usuários comerciais que hospedam sites e, portanto, precisam de um serviço que permita o upload de tantos dados quanto baixados. Os aplicativos de compartilhamento de arquivos são uma exceção óbvia a essa situação. Em segundo lugar, os provedores de serviços de internet, procurando evitar a sobrecarga de suas conexões de backbone, tradicionalmente tentaram limitar os usos, como o compartilhamento de arquivos, que geram muitos uploads.

operação

atualmente, a maioria das comunicações ADSL é full-duplex. A comunicação ADSL full-duplex é geralmente obtida em um par de fios por duplex de divisão de frequência( FDD), duplex de cancelamento de eco (ECD) ou duplex de divisão de tempo (TDD). FDD usa duas bandas de frequência separadas, referidas como as bandas a montante e a jusante. A banda upstream é usada para comunicação do usuário final para o escritório central do telefone. A faixa a jusante é usada comunicando do escritório central ao usuário final.

plano de frequência para ADSL Anexo A. A área vermelha é a faixa de frequência usada pela telefonia vocal normal( PSTN), as áreas verde (upstream) e azul (downstream) são usadas para ADSL.

com ADSL comumente implantado sobre potes (Anexo A), a banda de 26.075 kHz a 137.825 kHz é usada para comunicação a montante, enquanto 138-1104 kHz é usado para comunicação a jusante. Sob o esquema DMT usual, cada um deles é dividido em canais de frequência menores de 4,3125 kHz. Esses canais de frequência às vezes são chamados de caixas. Durante o treinamento inicial para otimizar a qualidade e a velocidade da transmissão, o modem ADSL testa cada uma das caixas para determinar a relação sinal-ruído na frequência de cada caixa. A distância da Central Telefônica, as características do cabo, a interferência das estações de rádio AM e a interferência local e o ruído elétrico na localização do modem podem afetar adversamente a relação sinal-ruído em frequências específicas. Os escaninhos para frequências que exibem uma relação sinal-ruído reduzida serão usados em uma taxa de transferência mais baixa ou não em absoluto; isto reduz a capacidade máxima da relação mas permite que o modem mantenha uma conexão adequada. O modem DSL fará um plano sobre como explorar cada uma das Caixas, às vezes denominada alocação de “bits por bin”. Aqueles caixotes que têm um bom sinal-para-ruído (SNR) será escolhido para transmitir sinais escolhidos a partir de um maior número de possíveis valores codificados (esta gama de possibilidades, o equivalente a mais bits de dados enviados em cada ciclo de relógio. O número de possibilidades não deve ser tão grande que o receptor possa decodificar incorretamente qual foi pretendido na presença de ruído. Caixas barulhentas só podem ser necessárias para transportar até dois bits, uma escolha de apenas um dos quatro padrões possíveis, ou apenas um bit por bin no caso de ADSL2+, e caixas muito barulhentas não são usadas. Se o padrão de ruído versus frequências ouvidas nas caixas mudar, o modem DSL pode alterar as alocações de bits por bin, em um processo chamado “bitswap”, onde caixas que se tornaram mais barulhentas são necessárias apenas para transportar menos bits e outros canais serão escolhidos para receber uma carga maior.

a capacidade de transferência de dados que o modem DSL, portanto, relata é determinada pelo total das alocações de bits por bin de todos os escaninhos combinados. As relações sinal-ruído mais altas e mais escaninhos que estão no uso dão uma capacidade total mais alta da relação, quando umas mais baixas relações sinal-ruído ou menos escaninhos que estão sendo usados derem uma baixa capacidade da relação. A capacidade máxima total derivada da soma dos bits por bin é relatada por modems DSL e às vezes é denominada taxa de sincronização. Isso sempre será bastante enganoso: a verdadeira capacidade máxima de link para a taxa de transferência de dados do Usuário será significativamente menor Porque dados extras são transmitidos que são denominados sobrecarga de Protocolo, números reduzidos para conexões PPPoA de cerca de 84-87 por cento, no máximo, sendo comuns. Além disso, alguns ISPs terão Políticas de tráfego que limitam as taxas máximas de transferência ainda mais nas redes além da troca, e o congestionamento de tráfego na Internet, o carregamento pesado em servidores e a lentidão ou ineficiência nos computadores dos clientes podem contribuir para reduções abaixo do máximo atingível. Quando um ponto de acesso sem fio é usado, a qualidade do sinal sem fio baixa ou instável também pode causar redução ou flutuação da velocidade real.

no modo de taxa fixa, a taxa de sincronização é predefinida pelo operador e o modem DSL escolhe uma alocação de bits por bin que produz uma taxa de erro aproximadamente igual em cada bin. No modo de taxa variável, Os bits por bin são escolhidos para maximizar a taxa de sincronização, sujeito a um risco de erro tolerável. Estas opções podem ser conservador, onde o modem escolhe para alocar menos bits por bin do que seria possível, uma escolha que faz para uma conexão mais lenta, ou menos conservador, em que mais bits por bin são escolhidos caso em que há um maior risco de caso de erro deve futuro de sinal-para-ruído deteriorar-se para o ponto onde os bits-per-bin atribuições escolhidos são muito altos para lidar com o maior ruído presente. Este conservadorismo, envolvendo uma escolha de usar menos bits por bin como uma salvaguarda contra futuros aumentos de ruído, é relatado como a margem de relação sinal-ruído ou margem SNR.

a central telefônica pode indicar uma margem SNR sugerida para o modem DSL do cliente quando ele se conecta inicialmente, e o modem pode fazer seu plano de alocação de bits por bin de acordo. Uma margem SNR alta significará uma taxa de transferência máxima reduzida, mas maior confiabilidade e estabilidade da conexão. Uma margem SNR baixa significará altas velocidades, desde que o nível de ruído não aumente muito; caso contrário, a conexão terá que ser descartada e renegociada (resynced). O ADSL2 + pode acomodar melhor essas circunstâncias, oferecendo um recurso denominado seamless rate adaptation (Sra), que pode acomodar mudanças na capacidade total do link com menos interrupções nas comunicações.

espectro de frequência do modem na linha ADSL

os fornecedores podem suportar o uso de frequências mais altas como uma extensão proprietária do padrão. No entanto, isso requer equipamento fornecido pelo fornecedor correspondente em ambas as extremidades da linha e provavelmente resultará em problemas de interferência que afetam outras linhas no mesmo pacote.

existe uma relação direta entre o número de canais disponíveis e a capacidade de transferência da conexão ADSL. A capacidade exata de dados por canal depende do método de modulação usado.

o ADSL existia inicialmente em duas versões (semelhantes ao VDSL), a saber CAP e DMT. O CAP era o padrão de fato para implantações de ADSL até 1996, implantado em 90% das instalações de ADSL na época. No entanto, o DMT foi escolhido para os primeiros padrões ITU-T ADSL, G. 992.1 e G. 992.2 (também chamados de G. dmt e g. lite, respectivamente). Portanto, todas as instalações modernas de ADSL são baseadas no esquema de modulação DMT.

Intercalação e fastpath

ISPs (mas os usuários raramente, além da Austrália, onde é o padrão) tem a opção de usar intercalação de pacotes para combater os efeitos da explosão de ruído na linha telefónica. Uma linha intercalada tem uma profundidade, geralmente de 8 a 64, que descreve Quantas palavras–Código Reed-Solomon são acumuladas antes de serem enviadas. Como todos eles podem ser enviados juntos, seus códigos de correção de erros para a frente podem ser mais resilientes. Intercalar adiciona latência, pois todos os pacotes precisam primeiro ser reunidos (ou substituídos por pacotes vazios) e, é claro, todos levam tempo para transmitir. A intercalação de 8 quadros adiciona 5 ms de ida e volta, enquanto 64 intercalação profunda adiciona 25 ms. outras profundidades possíveis são 16 e 32.

as conexões” Fastpath ” têm uma profundidade de intercalação de 1, ou seja, um pacote é enviado por vez. Isso tem uma baixa latência, geralmente em torno de 10 ms (intercalação adiciona a ele, isso não é maior do que intercalado), mas é extremamente propenso a erros, pois qualquer explosão de ruído pode tirar todo o pacote e, portanto, exigir que tudo seja retransmitido. Tal explosão em um grande pacote intercalado apenas espaços em branco parte do pacote, ele pode ser recuperado a partir de informações de correção de erros no resto do pacote. Uma conexão “fastpath” resultará em latência extremamente alta em uma linha ruim, pois cada pacote levará muitas tentativas.

problemas de instalação

a implantação do ADSL em uma linha telefônica existente do serviço telefônico antigo (POTS) apresenta alguns problemas porque o DSL está dentro de uma faixa de frequência que pode interagir desfavoravelmente com o equipamento existente conectado à linha. Portanto, é necessário instalar filtros de frequência apropriados nas instalações do cliente para evitar interferências entre o DSL, serviços de voz e quaisquer outras conexões com a linha (por exemplo, alarmes de intrusão). Isso é desejável para o serviço de voz e essencial para uma conexão ADSL confiável.

nos primeiros dias do DSL, a instalação exigia que um técnico visitasse as instalações. Um divisor ou microfiltro foi instalado próximo ao ponto de demarcação, a partir do qual uma linha de dados dedicada foi instalada. Dessa forma, o sinal DSL é separado o mais próximo possível do Escritório central e não é atenuado dentro das instalações do cliente. No entanto, esse procedimento foi caro e também causou problemas com os clientes reclamando de ter que esperar que o técnico realizasse a instalação. Assim, muitos provedores de DSL começaram a oferecer uma opção de “auto-instalação”, na qual o provedor fornecia equipamentos e instruções ao cliente. Em vez de separar o sinal DSL no ponto de demarcação, o sinal DSL é filtrado em cada tomada de telefone usando um filtro passa-baixo para voz e um filtro passa-alto para dados, geralmente incluído no que é conhecido como microfiltro. Este microfiltro pode ser conectado por um usuário final a qualquer tomada de telefone: não requer nenhuma religação nas instalações do cliente.

comumente, os microfiltros são apenas filtros passa-baixa, portanto, além deles, apenas frequências baixas (sinais de voz) podem passar. Na seção de dados, um microfiltro não é usado porque os dispositivos digitais que se destinam a extrair dados do sinal DSL irão, eles mesmos, filtrar as baixas frequências. Os dispositivos de telefone por voz captarão todo o espectro, de modo que as altas frequências, incluindo o sinal ADSL, serão “ouvidas” como ruído nos terminais telefônicos e afetarão e freqüentemente degradarão o serviço em fax, datafones e modems. Do ponto de vista dos dispositivos DSL, qualquer aceitação de seu sinal por dispositivos POTS significa que há uma degradação do sinal DSL para os dispositivos, e esta é a razão central pela qual esses filtros são necessários.

um efeito colateral da mudança para o modelo de auto-instalação é que o sinal DSL pode ser degradado, especialmente se mais de 5 dispositivos de banda de voz (ou seja, potes semelhantes a telefones) estiverem conectados à linha. Uma vez que uma linha tenha ativado o DSL, o sinal DSL está presente em toda a fiação do telefone no edifício, causando atenuação e eco. Uma maneira de contornar isso é voltar ao modelo original e instalar um filtro a montante de todas as tomadas telefônicas no edifício, exceto a tomada à qual o modem DSL será conectado. Como isso requer mudanças de fiação pelo cliente e pode não funcionar em alguma fiação telefônica doméstica, isso raramente é feito. Geralmente é muito mais fácil instalar filtros em cada tomada de telefone que está em uso.Os sinais DSL podem ser degradados por linhas telefônicas mais antigas, protetores contra surtos, microfiltros mal projetados, ruído de impulso elétrico repetitivo e por longos cabos de extensão telefônica. Os cabos de extensão do telefone são feitos tipicamente com os condutores de cobre do pequeno-calibre, da multi-costa que não mantêm uma torção de redução de ruído do par. Esse cabo é mais suscetível a interferências eletromagnéticas e tem mais atenuação do que Fios de cobre de par trançado sólidos normalmente conectados a tomadas telefônicas. Esses efeitos são especialmente significativos quando a linha telefônica do cliente fica a mais de 4 km do DSLAM na Central Telefônica, o que faz com que os níveis de sinal sejam menores em relação a qualquer ruído e atenuação local. Isso terá o efeito de reduzir velocidades ou causar falhas de conexão.

protocolos de Transporte

ADSL define três “protocolo de Transmissão-transmissão específica de convergência (TPS-TC)” camadas:

• o Transporte Síncrono de Módulo (STM), que permite a transmissão de quadros da Hierarquia Digital Síncrona (SDH)
• Modo de Transferência Assíncrona (ATM)
• Modo de Transferência por Pacotes (começando com ADSL2, veja abaixo)

Na casa de instalação, a prevalência de protocolo de transporte ATM. No topo da ATM, existem múltiplas possibilidades de camadas adicionais de protocolos (dois deles são abreviados de uma forma simplificada como “PPPoA” ou “PPPoE”), com o importante TCP/IP nas camadas 4 e 3, respectivamente, do modelo OSI, proporcionando a conexão com a Internet.

padrões ADSL

plano de frequência para normas e anexos comuns de ADSL.

Legenda

PANELAS/ISDN

Protetor de banda

Upstream

a Jusante ADSL, ADSL2, ADSL2+

a Jusante ADSL2+ só

Veja também

• ADSL loop extender pode ser usado para expandir o alcance e a taxa de serviços ADSL.
• a Atenuação de distorção
• acesso à Internet banda Larga
• Digital subscriber line access multiplexer
• taxa fixa
• Lista de dispositivos, a largura de banda
• filtro passa-Baixo e divisor ADSL.
• Taxa Adaptável Linha de Assinante Digital (RADSL)
• Único par de alta velocidade (linha de assinante digital SHDSL)
• Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL)

• Mídia relacionadas com a ADSL no Wikimedia Commons