Átírás

1 Uhrinyi Csaba Zsolt 1. oldal Korszerű modemek működése Korszerű Modemek Működése A számítógépek a modemek segítségével tanultak meg beszélgetni. A hanggá alakítás eszköze maga régebbi, mint a számítógép ugyanis a modemet eredetileg arra találták ki, hogy a telexgépeket össze lehessen kötni a katonai telefonvonalakon. A legelső modemek még szimplex rendszerűek voltak. Azaz amíg az egyik oldal adott, a másik oldal hallgatott. Csak később jelentek meg a félduplex, majd teljes duplex eszközök a számítástechnikában. A cégek növelték a sebességet, de szabványaik csak önmagukkal voltak kompatibilisek. A leghíresebb ilyen rendszert a US Robotics alakította ki. Ők ismerték fel többek között azt, hogy a telefonvonalon történő biztonságos nagysebességű információtovábbításnak két kemény korlátja van. Az egyik a telefonvonal korlátozott sávszélessége. A másik a telefonrendszerekben felmerülő zavarok, mely három fajta lehet: csillapítás, késleletetési jeltorzulás és a zaj. A csillapítás az az energiacsökkenés, amelyet a jel a terjedése közben elszenved. Hogy érzékelhessük ennek a frekvenciafüggésének a hatását, ne úgy tekintsünk a jelre, mint egy egyszerű hullámformára, hanem inkább Fouirer-komponensek összegeként. Minden komponens különböző mértékben csillapodik, s ez a vevőben eltérő Fourier-sprektrumot eredményez. A helyzetet csak tovább bonyolíthatja, hogy a kábelen különböző Fouirerkomponensek különböző sebességgel terjednek. Ez a sebességkülönbség torzítást eredményez másik oldalon vett jelben. A következő probléma a zaj, amely nemkívánatos energiákat jelent, amely az az adótól különböző, külső forrásból érkezik. Ilyen például az áthallás, vagy az impulzusszerű zajok, amelyeket a hálózati feszültség tüskéi okoznak. A továbblépést egy ma már szintén önállóan nem létező cég, a Microcom kínálta, amely kitalálta az MNP hibajavító szabványok sorozatát. Modem Alapok Az előfizetői hurok egy, az előfizető telefonja és a végközpont között húzódó huzalpár. Ha nem lennének az alábbi problémák, akkor egy ilyen vezető minden probléma nélkül 1 vagy 2 Mbit/s-os sebességű forgalmat bonyolíthatna le. Az előfizetői hurkon váltóáramú jeleket használnak, amelyek frekvenciáját szűrőkkel 300 és 3000 Hz között tartják. Ha a vonal egyik végét digitális jelekkel hajtanánk meg, akkor - a vonalon - jelentkező kapacitív és induktív hatásoknak köszönhetően - a túloldal nem négyszögletes alakú, hanem teljesen ellaposodott fel- és lefutó élekkel rendelkező hullámformákat venne. Ez a hatás az alapsávú (DC) jelátvitelt célszerűtlenné teszi, kivéve kis sebességeken és rövid távolságokon. A jelterjedési sebesség frekvenciával való növelése a jeltorzítást is növeli. Az egyenáramú jelzés nehézségei miatt végül is a váltóáramú jelzést használják. Az alkalmazott szinuszos vivőhullám (sine wave carrier) frekvenciája: 1000 és 2000 Hz között folyamatosan változik.

2 Uhrinyi Csaba Zsolt 2. oldal Korszerű modemek működése Amplitúdójának, frekvenciájának vagy fázisának modulálásával információt lehet átvinni. A kép a különböző modulációkat mutatja be. Amplitúdómodulációkor (amplitude modulation) két különböző feszültségszintet használnak a logikai 0 és 1 ábrázolására. Frekvenciamoduláláskor (frequency modulation), nevezik frekvenciabillentyűzésnek is (frequency shift keying), két (vagy több) frekvenciát alkalmaznak. A legszélesebb körben használják: fázismoduláció (phase modulation) során a vivőhullám fázisát egyenlő időközönként szisztematikusan 45, 135, 225, ill. 315 fokokra változtatják. Minden fázisváltoztatás 2 bitnyi információ átvitelét jelenti. Másrészt, ha minden időszelet végén eltoljuk a fázist, az megkönnyíti a vevőnek az időszeletek határainak felismerését. Az egyre nagyon és nagyobb sebességek eléréséhez nem lehet kizárólag mintavételezési sebességet növelni. A Nyquist-tétel azt mondja ki, hogy még egy tökéletes 3000 Hz-es vonalon sincs értelme 6000 Hz-nél sűrűbben mintát venni. A gyakorlatban a legtöbb modem 2400-szor vesz mintát másodpercenként, és arra összpontosít, hogy minél több bitet tudjon egy mintába sűríteni. Az egy másodperc alatt vett minták számának mértékegysége a baud. Ahány baud annyi szimbólumot küldünk el, így n baud-os vonal n szimbólumot továbbít másodpercenként. Például, egy 2400 baud-os vonal µs-onként küld el egy szimbólumot. Ha a szimbólum 0 Volt, amely a logikai 0-t jelenti, és 1 Volt, ami a logikai 1-et jelenti, akkor a bitsebesség 2400 b/s. Ha viszont a 0, 1, 2 és 3 Voltos jeleket használják, akkor minden szimbólum 2 bitből áll. Így 4800 b/s-os adatsebességnek felel meg. Hasonlóan lehetséges a fázistolás használata esetén is 2 bit van egy szimbólumban, így a bitsebesség ebben az esetben is kétszerese a jelzési sebességnek. Ez utóbbi a a széles körben ismert és alkalmazott Quadra Phase Shift Keying, vagyis a kvadratúra fázisbillentyűzés. Azt az eszközt, amely bemenő jelként bitfolyamot vesz, és kimenő jelként modulált vivőjelet állít elő (és fordítva), modemnek nevezik (a modulátor- demodulátor páros nyomán). A modemet a (digitális) számítógép és a (analóg) távbeszélőrendszer közé illesztik. Annak érdekében, hogy egy modem minél több bitet tudjon átvinni baudonként, minden fejlett modem valamilyen kombinációban használja a modulációs módszereket. Gyakran több amplitudó és több fázistolást kombinálnak annak érdekében, hogy sok bit férjen egy

3 Uhrinyi Csaba Zsolt 3. oldal Korszerű modemek működése szimbólumba. Ennek egyik módszere a korábban megismert QPSK, de említést kell tennünk egy másik módszerről is. Ez a Quadrature Amplitude Manipulation, vagyis a kvadratúra amplitudómanipuláció. Ezen modulációs megoldásnak több változata van. Ha négy amplitúdót, és négy fázist használ, akkor ezt összesen 16-féle kombinációban teheti. Így 4 bitet küldhetünk el egy szimbólumba. Ez a QAM-16, amit arra használunk, hogy egy 2400 baudos vonalon 9600b/s-mal továbbítsunk adatokat. Létezik még az ún. QAM-64 amelyben szintén fázis és amplitúdó játszik szerepet, de ebben az esetben 4 bit helyett, már 6 bitnyi információt tud átvinni (csillagkép minta ebben az esetben 64 pontból áll). Létezik még a QAM-128, és a QAM-256, de utóbbit már nem a szabványos telefonos modemekben, hanem a kábelhálózatokon használják. Vannak még az úgynevezett csillagkép diagrammok, mely szintén az amplitúdó és a fázis érvényes kombinációt írják le, de csillagformában. Minden modemszabványnak megvan a saját csillagkép diagrammja, és csak olyan modemek tudnak egymással beszélgetni, amelyek ugyanazt a diagrammot használják, de természetesen egy modem a nála lassabb csillagképpel rendelkező modem csillagképét tudja emulálni. Ezek alapján a modem a következőképpen működik. Először modulálja a számítógép digitális jelét (vagy adatát) analóg formára ahhoz, hogy átvihető legyen a telefonvonalon. Ezt az analóg hullámot vivőhullámnak hívjuk. Másodszor a modem demodulálja az átvitt jelet vissza digitális formára ahhoz, hogy a vevő számítógép megértse. Azt a specifikus eljárást, amit a modemek használnak a digitális jelek analóg jelekké alakítására és visszaalakítására modulációs protokolloknak nevezzük. A modemek egymás között két módon kommunikálhatnak: half-duplex vagy full-duplex módon. A half-duplex esetben az összeköttetésben egyidejűleg az adatot csak egy irányban lehet küldeni, a küldő modemnek meg kell várni amíg a vevő modem nyugtázza a vételt mielőtt a következő blokkot elküldené. De full-duplex módnál mindkét irányban küldhetők az adatok egyidejűleg. A full-duplex kommunikáció rendszerint kétszer olyan gyors, mint a half-duplex mivel az nem használja a half- duplex nyugtázását. modulációs szabványt hibajavító szabványt adattömörítő szabványt A modemek kötelezően háromféle szabványt használnak: A modulációs szabványokról már szót ejtettünk (QAM, QPSK, stb..).

4 Uhrinyi Csaba Zsolt 4. oldal Korszerű modemek működése A hibajavító szabványok nélkül viszont a modemek képtelenek hibátlanul működni. A zaj és egyéb vonali rendellenességek megakadályozzák a hibátlan adatátvitelt. Jelenleg két fő hibajavító szabvány használatos, az egyik a CCITT V.42, a másik a Microcom MNP hibavezérlő szabványa. Ez utóbbi egy ad hoc szabvány, de széleskörűen elterjedt. Az adattömörítés nem más, mint az adatokban levő redundacia kiküszöbölése átkódolással rövidebb kódba. Az áteresztő képesség arányosan növekszik a kód hosszának csökkenésével. Ezt tömörítési aránynak (compression ratio) mondjuk, például a 4:1 azt jelenti, hogy az eredeti méret egynegyedét kell átvinni. Megjegyezzük, hogy a tömörítési arány függ az adattípustól. Az adattömörítő algoritmus az adatokban ismétlődő mintákat az azoknak megfelelő rövidebb szimbólumokkal helyettesíti. A modemek fejlődése, sebességnövekedés, új technológiák megjelenése Mint már a korábbiakban említettük QAM-16 modulációval 2400 baudos vonalon 9600 b/s maximális jelátviteli sebességet értek el. Ezután a következő lépcsőfok a 14400b/s volt. Ez a V.32 bis szabvány. A b/s-os sebességet úgy éri el, hogy 6 adatbitet és 1 paritásbitet ad mintánként 2400 baud jelzési sebességnél. A V.32 bis után következett a V.34, amely b/s-on üzemel és 12 adatbitet továbbít szimbólumonként 2400 bauddal. Az utolsó modemtípus ebben a sorozatban a V.34bis volt, amely 14 adatbitet használ szimbólumonként, így 2400 baudos jelsebesség mellett b/s maximális átviteli sebességet értek el. Minden modem megvizsgálja a vonalat, mielőtt elkezdené továbbítani rajta a felhasználói adatokat. Amennyiben a minőséget nem találja kielégítőnek, visszaveszi a sebességet a legmagasabb modemsebességnél alacsonyabbra. Így a felhasználó által tapasztalt tényleges modemsebesség alacsonyabb, egyenlő vagy magasabb is lehet a hivatalos modemsebességnél. Az elméleti korlát 35 kb/s. Miután analóg jelátvitel volt a felhasználó és a hozzá legközelebb eső telefonközpont közt, ebből fakadóan a sebesség csak max. 35 kb/s lehetett, míg két telefonközpont közt, a trökökön ennél nagyobb sebesség volt, hiszen ezeken a szakaszokon digitális jelátvitelt alkalmaznak. De az 56 kb/s-os modemek használhatósága a Nyquist-tételén alapul. A telefonos csatorna körülbelül 4000Hz széles. A másodpercenként vett független minták száma ezért A mintánkénti bitek száma 8 amivel lehetne használni b/s os modemeket is, de miután a nemzetközi szabványokra próbálunk törekedni, ezért az Egyesült Államokkal megegyezően 56 kb/s-os modememet használunk. Ez a modemszabvány a V.90-es modem. Feltöltésre (felhasználótól az internetszolgáltatóig) 33,6 kb/s-os sebességű csatornát biztosít, de letöltésre (az internetszolgáltatótól a felhasználó felé) 56 kb/s-osat, mivel általában több adat érkezik az internetszolgáltatótól a felhasználóhoz, mint a másik irányba. Elméletileg a feltöltési csatorna 33,6 kb/s-nál szélesebb is lehetne, de mivel sok az előfizetői hurok még a 33,6 kb/s-hoz is túl zajos, úgy döntöttek, hogy inkább a letöltési csatornának adják a sávszélesség nagyobb részét, hogy megnöveljék az esélyt a tényleges 56 kb/s-os működésre. A V.90 után a következő lépés a V.92. Ezek a modemek a 48 kb/s-ra képesek a feltöltési csatornán, amennyiben azt a vonal is tudja kezelni. A megfelelő sebességet is a régebbi modemek számára szükséges kb. 30 másodpercnek a fele alatt tudják megállapítani. Végül, amennyiben a vonalon van hívásvárakoztatási szolgáltatás, ezek a modemek lehetővé teszik, hogy egy bejövő telefonhívással megszakítsuk az internetes viszonyt. A következő lépcsőfok az ISDN technológia megjelenése volt. Az ISDN (Integrated Services Digital Networks / Integrált Szolgáltatású Digitális Hálózat) a felhasználó számára lehetővé teszi, hogy egy vagy több digitális összeköttetésen keresztül nagy sebességű és kiváló minőségű hang-, adat-, szöveg- és képinformációk bármiféle kombinációját küldje, fogadja és vezérelje ugyanolyan könnyen és egyszerűen, amint az a távbeszélő-szolgáltatás esetében történik. Az ISDN megjelenésével a szolgáltatások egyetlen hálózatba integrálhatók,

5 Uhrinyi Csaba Zsolt 5. oldal Korszerű modemek működése így a felhasználónak csak egy hálózathoz kell csatlakoznia. Az ISDN a végponttól végpontig digitalizálja a hálózatot. A legtöbb telefonhálózat manapság már digitális, csak a helyi központ és az ügyfél telefonkagylója közötti szakasz nem. Az ISDN ezt a szakaszt digitalizálja, így a hálózat teljes egésze gyorsabb és jobb minőségű információátvitelt eredményez. A hálózat digitalizálása már önmagában is javítja az átvitel minőségét, és csökkenti a fenntartási költségeket, mivel a binárisan kódolt információt könnyebb zavarmentesen átvinni, tárolni, feldolgozni és kapcsolni a digitális eszközökkel, mint a beszédjeleket analóg formában. Legfontosabb előnye, hogy egy hálózaton belül nyújtja a legfontosabb távközlési szolgáltatásokat, ezáltal az átviteli minőség jelentősen javul. Ez a szöveg, ill. adattovábbítás esetén a hagyományos hálózatokhoz képest alacsonyabb hibaarányban mutatkozik meg. A hagyományos hálózatokhoz képest több szolgáltatást nyújt, ugyanakkor a havi előfizetési díjat csak egy hálózatra kell kifizetni. A kommunikáció díjai is alacsonyabbak, mivel az egyes szolgálatok igénybevétele lényegesen rövidebb időt vesz igénybe. Mivel az ISDN több csatornán teszi lehetővé a kommunikációt, előnye, hogy adatátvitel, Internetezés közben is lehet például telefonálni. Az ISDN a felhasználó felé két alapvető sebességű interface-t definiált. Az egyik a Basic Rate Interface (BRI), a másik a Primary Rate Interface (PRI). A BRI két 64 kbit/s sebességű hordozócsatornából (B csatorna) és egy 16 kbit/s sebességű adatcsatornából áll (D csatorna), emiatt gyakran hívják 2B+D interface-nek. A PRI Európában 30, Amerikában 23 B csatornából áll és egy 64 kbit/s D csatornából. Az amerikai PRI keretben így 24x64 kbit/s adódik, ami a DS1 sebesség. Az európai PRI keretben ez 31x64 kbit/s, amihez még egy B csatornát hozzávéve kapjuk az E1 sebességet. A B csatornákon keresztül bonyolódik le az adat és hangátvitel, amíg a D csatorna az irányító jelek továbbítását végzi, és itt történik a hangátviteli jelek továbbítása, fogadása (pl.: hívásvárakoztatás, konferenciabeszélgetés, hívásazonosítás). Az analóg modemmel ellentétben, ami átalakítja a digitális jeleket audiofrekvenciákká, az ISDN csak digitális jelekkel foglakozik. Továbbra is lehet használni analóg telefonkészülékeket és faxokat, de ezek jeleit egy ISDN modem átalakítja digitálissá. Mivel az ISDN "D" csatornája közvetlen kapcsolódik a telefonközpont SS7-es kapcsolóhálózatához, ezért sokkal gyorsabban jönnek létre a kapcsolások, mint hagyományos telefonon keresztül. Az SS7 (Signaling System 7) protokollt a telefonközpontokban használják. Az SS7 telefonhálózat építi fel és bontja le a telefonhívásokat, kezeli a továbbítást. Támogatja a modern telekommunikációban használt szolgáltatásokat, mint zöld szám, kék szám, hívástovábbítás és hívásazonosítás. Ezen felül nem foglalja a vonalat, amíg a kapcsolat létre nem jön. Két fajta csatlakozási mód létezik: az alapcsatlakozás (ISDN2) és a primercsatlakozás (ISDN30). Az alapcsatlakozás (ISDN2) Az alapcsatlakozás a fent leírt alapszolgáltatásnak felel meg. Az alapcsatlakozás használata lehetőséget ad jó minőségű telefonbeszélgetésre, és a hagyományos faxoláshoz képest 5-6- szoros sebességű kiváló minőségű dokumentumtovábbításra. Ugyancsak megvalósítható a számítógépes adatállományok továbbítása 64/128 kbit/s sebességgel, továbbá a képtelefonálás és a videokonferencia. Az ISDN hálózatvégződtető egysége az NT (Network Termination), amely a végberendezések (egy kommunikációs hálózaton vagy egy alközponton üzemeltethető pl. a telefon, a faxberendezés, az üzenetrögzítő stb.) csatlakoztatását teszi lehetővé. Háromféle alapcsatlakoztatást kínál: ISDN2, ISDN2+ és az ISDN NET, amelyek alapvetően az NT-n található interfészek számában és típusában különböznek egymástól. Az ISDN2 esetében az NT két ISDN csatlakozóaljzattal rendelkezik, amely egy vagy két ISDN eszköz közvetlen csatlakoztatását teszi lehetővé. Az ISDN2+ esetében a hálózatvégződtető egység a két ISDN csatlakozóaljzaton felül két analóg eszköz közvetlen

6 Uhrinyi Csaba Zsolt 6. oldal Korszerű modemek működése csatlakoztatására szolgáló aljzattal is rendelkezik. Az ISDN NET tartalmaz a fentieken kívül még a személyi számítógépek közvetlen csatlakoztatására alkalmas RS 232 interfészt is. Ez az interfész lehetővé teszi az Internet elérést ISDN PC kártya ill. modem nélkül. Az ábra az ISDN berendezések elhelyezkedését mutatja. A hagyományos terminológiában a TE (Terminal Equipment) a telefon. Ha telefonunk nem ISDN-képes, akkor egy TA (Terminal Adaptor) segítségével illeszthetjük a hálózathoz. (Analóg TE esetén itt a beszéd digitalizálása, a hívásfelépítés lebonyolítása a fő funkciók). Az NT2 berendezés felelős a 2B+D csatorna multiplexálásáért, a vonalak elektronikus illesztésért, valamint felügyeleti funkciókat lát el. Az NT1 (már a központból) biztosítja a táplálást. Egy NT2-höz összesen 127 TE csatlakozhat, természetesen ezeknek együttvéve áll a rendelkezésére a 2 B csatorna, de ily módon lehetséges egyszerre 2 beszélgetést lefolytatni vagy beszélgetni és közben adatokat küldeni. Természetesen egy ISDN telefon célszerűen magában foglalja mind a TE, mind az NT2 egységeket. Az ISDN technológia hívta életre az DSL-technológiát. Ennek létrejöttét nemcsak gazdasági, hanem gyakorlati tapasztalati szempontok is ihlették. A DSL-technológia lényege, hogy a hagyományos telefonkészülékekhez kiépített réz érpáron beszélgetésekkel egyidejűleg, nagysebességű adatátvitelt is képes biztosítani. A DSL-technológia különböző megoldásai és legfontosabb jellemzői: ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line) technológia aszimmetrikus adatátvitelt jelent, mivel az iránytól függően különböző adatátviteli sebességet biztosít a rendszer felhasználóknak. A hálózattól az előfizető felé (down-strem) max. 8Mbit/s adatátviteli sebességet képes biztosítani a berendezés, míg az előfizetőtől a hálózat felé (up-stream) 800 Kbit/s maximális adatátviteli sebesség lehetséges. BDSL (Business Digital Subscriber Line) cégek számára meghirdetett, üzleti célú szolgáltatás. Az adatátviteli technológia megegyezik az ADSL-technológiával, azonban a routerrel kibővített modem lehetővé teszi, hogy több számítógép csatlakozzon egyszerre az ADSL-vonalra.

7 Uhrinyi Csaba Zsolt 7. oldal Korszerű modemek működése UDSL (Universal Digital Subscriber Line) csökkentett képességű ADSL-verzió, mivel a rézvezetéken csak adatátvitel biztosított, telefonszolgáltatás nem. Kialakításánál az egyszerűbb üzembe helyezhetőség volt a fő cél, a felhasználói oldalon. A kiépített vonalakon a redukált átviteli sebesség letöltésnél maximum 1,5 Mbit/s, a hálózat felé pedig 512 Kbit/s lehet. A csökkentett átviteli sebesség következtében azonban nagyon távolságokon képes működni ez a megoldás, mint az ADSL. IDSL (Integrated Digital Subscriber Line) évek óta alkalmazott ISDN technika DSLelnevezése. Lényege, hogy az előfizető számára, a hagyományos rézvezetéken 2db 64 Kbit/s adatátviteli sebességű csatornát biztosít. A 2 csatornán egy-egy önálló telefonvonalat, vagy 128 Kbit/s sebességű adatátviteli vonalat, vagy ezek kombinációját lehet biztosítani a felhasználó számára. SDSL (Symmetrical Digital Subscriber Line) eljárás szimmetrikus adatátviteli sebességet biztosít mindkét irányban, max 2,3 Mbit/s sebességhatárig. Ez a technológia elsősorban üzleti alkalmazások támogatására készült. SHDSL (Symmetric High bitrate Digital Subscriber Line) hasonló az SDSL-hez, szintén szimmetrikus adatforgalmat biztosít, azonban az SDSL-hez képest más modulációs eljárás, így az adatátvitel fizikai távolsága nagyobb, ugyanakkora adatviteli sebesség mellett. VDSL (Very high bitrate Digital Subscriber Line) technológia képes nagyobb sebességű videóalkalmazások és nagy sebességű adatátviteli szolgáltatások átvitelére szimmetrikus és aszimmetrikus módban egyaránt. Itt az elérhető legnagyobb sebesség 26 Mbit/s lehet. A felsorolt különböző DSL-megoldások közül ismerjük meg az ADSl-technológia alapjait, felépítését és gyakorlati alkalmazásait! Az ADSl-technológia Az ADSl-technológia lehetőséget nyújt arra, hogy a már kiépített, hagyományos telefonvezetéken hangátvitel mellett adatcsomagokat is eljuttassunk a felhasználóhoz, kellően nagy sebességgel.

8 Uhrinyi Csaba Zsolt 8. oldal Korszerű modemek működése Az ábra illusztrálja, amint a rézvezeték előnyös tulajdonságait kihasználva az 1Mhz körüli sávszélességét frekvencia felosztással több átviteli tartományra bontották. Az ábrán jól látható, hogy az alsó frekvenciatartományban a hagyományos telefonbeszélgetések folynak, összhangban a korábbi szabványos telefon-hangátvitellel. Az adatátviteli csatornákat a hangcsatorna feletti frekvenciatartományban helyezték el. A felfelé csatornában a felhasználótól induló adatcsomagokat szállítja a rendszer a hálózat felé (up-irány), a letöltési csatornában pedig a hálózattól érkező adatok jutnak el a felhasználóhoz (down-irány). A három frekvenciatartományt frekvenciamultiplex eljárás fogja össze. A sodort rézvezetéknél nagyobb frekvenciákon egyre nagyobb a fajlagos csillapítás. Így az adatátvitel magasabb frekvenciákon egyre rosszabb körülmények között történik. További nehézséget jelent, hogy a kábelcsatornában a kötegekbe fogott kábeleken áthallás is egyre jobban növekszik, ez a jelenség újabb zavarokat okos az adatátvitelben. A DSL-technológia nagyobb adatátviteli sebesség elérése érdekében ezeket a problémákat a következőképen oldotta meg. A hagyományos telefonvezetékkel áthidalt távolságok aránylag rövidek, maximálisan 6 kilométer távolságúak (egyes irodalmak ezt a távolságot 1-10 kilométernek említik). Ekkora távolságon még elfogadható nagyságú jelszintek érkeznek a csavart rézpár végére, vevőáramkörökhöz. Másfelől az adatátvitelt összetett DMT (Discrate Multi Tone) moduláció segítségével oldották meg, amely képes figyelembe venni a telefonvonal jel/zaj viszonyt. A DMT-moduláció lényege Az ADSL-rendszerekben az adatátvitelt DMT-moduláció segítségével oldották meg. A moduláció lényeges jellemzője, hogy képes a rézvezetéken fellépő külső zavarok kiküszöbölésére úgy, hogy közben teljesül a nagy sebességű adatátvitel a korlátozott sávszélességű vezetékeken. A DMT- moduláció elve szerint a vezetéken rendelkezésre álló frekvencia tartomány felosztására kis (4,3 khz) sávszélességű csatornákra. Ezeket a továbbiakban független adatcsatornáknak lehet tekinteni, amelyeknek saját vivőfrekvenciájuk van. A továbbítani kívánt bitfolyamatot amely a hasznos adatokat hordozza továbbítás előtt a rendszer feldarabolja kisebb egységekre, s ezeket egymással párhuzamosan továbbítja az adatcsatornákban. Ha frekvenciafüggetlen lenne a csillapítás a rézvezetéken, továbbá nem lennének belső zavarok, valamint az ipari és műsorszórásból eredő külső nagyfrekvenciás zavarok, akkor mindegyik csatornában ugyanannyi bitet lehetne átvinni egyszerre az adatfolyamból. Ez az ideális eset a valóságban azonban nem teljesül. Az ADSL-rendszer lényeges tulajdonsága, hogy az átviteli eszközök (modemek) az adatátvitel előtt lemérik a vezetékszakasz villamos paramétereit (csillapítás, zaj/jel viszony stb.), majd a mérési eredmények függvényében beállítják a maximális átvihető bitszámot. Ez megadja a csatornában alkalmazott QAM paramétereit és az adatátviteli sebesség nagyságát. Ennek értelmében, amelyik csatornában jó a jel/zaj viszony, ott több bit átvitele lehetséges, amelyik csatornában rossz, ott kevesebb bit kerül átvitelre. Ha valamelyik csatornában nagyon rossz, ott kevesebb számú bit kerül átvitelre. Ha valamelyik csatornában nagyon kedvezőtlenek az átviteli paraméterek, akkor az a csatornát a rendszer egyáltalán nem használja átvitelre. Az ábrán egy adott telefonvonal átviteli karakterisztikájának függvényében kialakított átviteli csatorna kiosztása látható.

9 Uhrinyi Csaba Zsolt 9. oldal Korszerű modemek működése Az egyes csatornákban tehát külön-külön QAM-modulációval viszik át az egyes biteket. Ez a moduláció a jelek amplitúdójának és fázisának változtatását végzi. Ennek módját már a korábbiakban ismertetésre került. Az ADSL rendszertechnika A rendszer minden esetben egy modem párból tevődik össze, ahol az egyik modem az előfizetőnél, míg a másik a helyi központban található. Az előfizetői vonalon frekvenciában külön választva viszik át a hagyományos PSTN/ISDN jeleket és a számítógép adatait. Ehhez a vonal mindkét végén egy frekvenciasáv szétválasztó, un. splitter eszközre van szükség. A

10 Uhrinyi Csaba Zsolt 10. oldal Korszerű modemek működése szétválasztás frekvenciája (tehát a splitter típusa) attól függ, hogy hagyományos telefon vagy ISDN szolgáltatást nyújtanak az előfizetőnek. A splitterhez csatlakoznak: az ADSL modemek (ezek felelnek a kétirányú gyors adatátvitelért) a távbeszélõ/isdn szolgáltatás nyújtásához szükséges telefonközpont / távbeszélõ készülék. Az előfizető oldali ADSL modemhez számítógépet (vagy speciális kiegészítővel ellátott televíziót) lehet csatlakoztatni hagyományos 10 Mbit-es Ethernet, vagy 25,6 Mbit-es ATM porton keresztül. Az előfizető felől jövő illetve felé menő adatok a szélessávú hálózaton keresztül továbbítódnak. Ezek az adatok hordozzák a speciális szolgáltatások jeleit (gyors Internet elérés, vállalati hálózat kihosszabbítás, otthoni interaktív videózás, stb.). Felhasznált források: Andrew S. Tanenbaum Számítógép-hálózatok /második kiadás/ Rádiótechnika Évkönyve 2003 Szélessávú adatátvitel telefonvezetéken: DSL-technológia Ajánlott irodalmak: Andrew S. Tanenbaum Számítógép-hálózatok /második kiadás/