TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus

xDSL

VASTUUALUEET

Ville Helenius: Eri tekniikat

Sauli Österman: Palveluntarjoajat, hinnat, HTML

Tatu Nieminen: Saatavuus, vaatimukset, kilpailijat, tulevaisuus

SISÄLLYSLUETTELO

NOPEUDET

SAATAVUUS

HINNAT

TÄMÄNHETKISET KILPAILIJAT

TULEVAISUUDESSA

Tavanomaisen modeemiyhteyden rinnalle ovat uusina yhteysmuotoina markkinoille tulleet olemassa olevia puhelinjohtoja hyväkseen käyttävät xDSL-tekniikat (tyypin x Digital Subscriber Line). Kyseessä on siis nimenomaan asiakkaan ja puhelinkeskuksen välinen yhteys (last mile). xDSL-tekniikoiden avulla tavallisesta puhelinkaapelista saadaan puristettua huomattavan suuria tiedonsiirtonopeuksia, koska ne hyödyntävät aikaisemmin käyttämättä jääneet korkeammat taajuudet. xDSL-tekniikoilla on mahdollista käyttää kiinteän datasiirtoyhteyden rinnalla edelleen tavallista valintaista puhelinlinjaa samalla johtimella, mikä on tärkeää erityisesti kotikäyttäjälle. Puhelinta ja Internet-yhteyttä voidaan käyttää samanaikaisesti, koska pieni osa kuparikaapelin todellisesta kapasiteetista (taajuudet 0 - ­4000 Hz) jätetään tavallisen puhelimen käyttöön ja ohjataan vanhaan keskukseen. Internet-liikenne ohjataan sen ohi. IP-liikenne kulkee keskuksen puoleisesta xDSL-modeemista suoraan puhelinkeskuksen ohi, reitittimeen ja maailmalle.

ADSL

Toistaiseksi tunnetuin palvelu on yksityishenkilöillekin tarjottava ADSL-yhteys (Asymmetric DSL). Tosin ISDN:kin lasketaan digitaalisena pioneerina xDSL-tekniikoihin mukaan.

Nimensä mukaisesti epäsymmetrisenä ADSL soveltuu parhaiten kotikäyttäjälle webissä surffailuun: tiedonsiirto tietoverkosta asiakkaalle käy rivakammin kuin päinvastaiseen suuntaan.

Epäsymmetrisyydestä johtuen ADSL toimii pidemmilläkin välimatkoilla. Hitaampi liikenne asiakkaalta verkkoon päin ei häiritse nopeampaa takaisin tulevaa liikennettä.

R-ADSL

"Rate adaptive ADSL" tarkoittaa sitä, että käytetyt modeemit sopeutuvat paikallisen linjan ominaisuuksiin ja todellinen linjan maksiminopeus vaihtelee sen mukaan. Yleensä ADSL-laitteet toimivat juuri niin.

HDSL

ADSL-tekniikan edeltäjä oli HDSL-tekniikka eli "high bit-rate DSL". Se siirtää noin kaksi megabittiä sekunnissa molempiin suuntiin käyttäen useampaa johtoparia. Tämä vastaa puhelinjärjestelmän klassista niin sanottua T1- tai E1-linjaa. HDSL on vanhempaa tekniikka kuin ADSL, ja sitä käytetään moniin perinteisen puhelinverkon sovelluksiin, kuten firmakeskuksien liittämiseen puhelinverkkoon. Usean kupariparin tarpeesta johtuen HDSL ei sovi kotikäyttäjälle.

SDSL

Termi SDSL (tai S-HDSL eli "single pair (H)DSL", myös Symmetric DSL) tarkoittaa tapaa siirtää HDSL-liikennettä yhdessä parikaapelijohdossa. SDSL-tekniikasta on myös kotikäyttäjille suunnattuja kaupallisia toteutuksia.

IDSL

Lyhenne, jota käytetään joskus tarkoittamaan kiinteää, vuokrattua, ISDN-tekniikkaa käyttävää linjaa, eli sen nopeus on luokkaa 128 kbit/s. Se ei oikeastaan ole "xDSL"-perheen tekniikkaa, koska yhteys voidaan muodostaa normaalin puhelinjärjestelmän keskusten läpi.

VDSL

"very high bit-rate DSL", tarkoittaa sellaista ADSL-tekniikan versiota, joka toimii hyvin nopeasti, mutta niin lyhyellä etäisyydellä, ettei sitä yleensä voida käyttää.

NOPEUDET

Käytetystä tekniikasta riippuen DSL-liittymät toimivat eri nopeuksilla. SDSL on symmetrinen tekniikka, eli se siirtää tietoa kumpaankin suuntaan yhtä nopeasti. ADSL taas on jo nimensäkin mukaan epäsymmetrinen. Datan vastaanottaminen ADSL-yhteydellä on nopeampaa kuin lähettäminen.

ADSL:n etuina SDSL:ään verrattuna ovat pidempi kantama ja suuremmat vastaanottonopeudet. Jos etäisyys operaattorin paikallispisteestä on alle kaksi kilometriä, pystytään ADSL:llä jopa E2-luokan vauhtiin (8 Mbit/s).

Käytännössä saavutettavat nopeudet riippuvat tilaajajohdon pituudesta ja laadusta. ADSL:llä saavutettavat maksiminopeudet vaihtelevat verkosta asiakkaalle yhdestä kahdeksaan megabittiin sekunnissa, asiakkaalta verkkoon 96:sta 640 kilobittiin sekunnissa.

Webbikäytössä paluukanavaa hitaampi lähtökanava ei ole ongelma. Yleensä WWW-pohjaisia sovelluksia käytettäessä palvelimelle lähetetään hyvin lyhyt sivupyyntö ja varsinainen kaistankuluttaja on sivun sisällön siirtäminen palvelimelta omalle koneelle.

VDSL on vielä kehittelyvaiheessa, mutta nopeus tulee olemaan 13 - 52 megabittiä sekunnissa. Suuresta siirtonopeudesta johtuen yhteyspituus jää muutamasta sadasta metristä reiluun kilometriin. Tämän vuoksi signaalit on tuotava valokuidulla asuinalueen keskelle, josta ne siirretään VDSL-tekniikalla kupariparikaapeleissa koteihin.

Kaikkien xDSL-tekniikoiden nopeuksia rajoittaa suurten taajuuksien vaimentuminen etäisyyden kasvaessa. Korkeasta taajuudesta johtuen signaali heikkenee puhelinkaapelissa huomattavasti nopeammin kuin tavallisen puhelinkäytön signaali.

SAATAVUUS

Tällä hetkellä xDSL liittymiä on Suomessa tarjolla lähes kaikilla internet operaattoreilla sekä puhelinyhtiöillä. Hinnoittelu vaihtelee runsaasti koko maan alueella ja muuttuu koko ajan, pääasiassa alaspäin. Saatavuus omaan liittymään on riipuvainen puhelinyhtiöstä tai internet operaattorista, useimmiten puhelinyhtiöstä, koska puhelinyhtiöt omistavat kaapelit ja niitä vuokrataan tiettyä korvausta vastaan. Täten internetoperaattori, joka myy xDSL liittymään, vuokraa johdon puhelinyhtiöltä ja lisää vuokran liittymämaksuun. Lisäksi saatavuus riippuu siitä missä operaattorin liityntä omaan verkkoonsa on suhteessa tilaajaan. Etäisyys tästä operaattorin solmusta on riippuvainen halutusta nopeudesta ja valitusta xDSL tyypistä. Mitä suurempi nopeusvaatimus sitä lähempänä pitää operaattorin solmun olla. Tämä johtuu xDSL:n tekniikasta, jossa aina suurempi nopeus käyttää suurempaa taajuuskaistaa ja kierretty parikaapeli vaimentaa korkeammilla taajuuksilla signaalia hyvin paljon. Tähän tuo oman lisänsä joillain alueilla vanhahkot puhelin kaapelit ja niiden ominaisuudet, jotka ovat optimoitu äänipuhelun välittämiseen. Joissain päin saattaa kaapelissa olla vielä pupinointikeloja jotka auttavat tavallisen äänipuhelun etenemisessä. Näistä pupinointikeloista on luovuttu ja niitä ei pitäisi olla kovinkaan paljoa enään asennettuina ja ne pitää poistaa ennenkuin on mahdollista saada xDSL liittymä. Halutun nopeuden lisäksi saatavuuteen vaikuttaa valittu xDSL yhteys tyyppi: ADSL ylettyy kaikista kauimmaksi, noin 6km maksimi etäisyydellä jolloin on käytössä pienin nopeus. HDSL (E1) ylettyy suunnilleen yhtä kauaksi ja se on symmetrinen 2,048Mbit/s johto, mutta se käyttää kolmea paria kun muille DSL liittymille riittää yksi pari. HDSL:stä on olemassa kaksi eri versiota toinen tämä eurooppalainen(E1) ja toinen amerikkalainen(T1). T1 käyttää vain kahta paria, mutta sen nopeuskin jää eurooppalaisesta (1,544Mbit/s). SDSL on hieman paranneltu edellisestä ja sen maksimi nopeus on sama kuin HDSL:n mutta tarvitsee siis vain yhden parin ja tästä kostautuu hieman lyhyempi maksimietäisyys joka on noin 3km. SDSL on nykyään myös saatavilla hitaammillakin nopeuksilla jolloin maksimi etäisyys kasvaa hieman. Jos riittävän lyhyt johto on olemassa tarvitaan molempiin päihin xDSL laiteet ja operaattori liittää omansa omaan runkoverkkoonsa. Asiakas liittää koneensa verkkokortilla DSL-verkkopäätteeseensä. On myös olemassa valmiita tietokoneeseen liitettäviä kortteja jotka toimivat samalla verkkopäätteenä. XDSL:n kanssa voi käyttää rinnan normaalia analogista puhelinta joka liitetään suodattimen kautta DSL-verkkopäätteeseen. ISDN ei ole mahdollinen, koska sen käyttämä taajuus alue ulottuu samoille alueille kuin xDSL.

Seuraava kuva antaa hieman osviittaa miten saavutettava nopeus riippuu valitusta yhteystavasta ja etäisyydestä operaattorin solmupisteeseen.

HINNAT

Liittymiä on tarjolla eri ratkaisuilla. Esim. Elisa communications tarjoaa liittymää omalla verkkopäätteellään tiettyyn hintaan ja jos asiakas hankkii oman verkkopäätteensä itse on hinta toinen. Selvyyden vuoksi kaikkia tarjottuja mahdollisuuksia ei ole yritettykään hinnoitella, mutta alla olevassa taulukossa on vertailtu suurimpien yhteyden tarjoajien kotiin tarjoamia xDSL ratkaisuja, kapasiteettia ja hinnoittelua. Mukaan on otettu halvin ratkaisu ja 1 Mb/s nopeuden tarjoava ratkaisu. Liittymän kanssa- hinnoissa on yhteydentarjonneen yrityksen tarjoama liittymä, kaikissa hinnoissa verkkopääte ja asennuksissa asennus yhteydentarjonneen yrityksen puolesta mukana.

Kuten käyrät niin osuvasti näyttävät, kynivät asiakkaalta suurimman kakun Sonera ja Elisa Communications. Hieman tuoreemman tarjoajan Jippii!:n (entinen Saunalahden Serveri) kotikiinteä on selkeästi edullisin ja suurikapasiteettisin, koska SDSL-tekniikka tarjoaa1 Mb/s kaistan molempiin suuntiin. Ei siis ihme että Jippii!:n kotikiinteä on ollut valtavan suosittu, itse asiassa niin suosittu että uusia liittymiä ei enää saa ellei jollakulla omassa talossa sellaista jo ole.

TÄMÄNHETKISET KILPAILIJAT

KAAPELIMODEEMI

Saatavilla läheskaikilla kaapeli-tv operaattoreilla koko maassa. Kaapelimodeemi tarvitsee toimiakseen kaksisuuntaisen kaapeli-tv verkon. kaapelimodeemi kytketään normaalilla haaroittimella antenni verkkoon ja modeemi hoitaa datan ja tv-lähetyksen erotuksen sekä lähettäessä muuttaa datan radiotaajuiseksi lähetteeksi. Tekniikka millä data kulkee kaapeliverkossa on monitasoinen QAM. Kaapelimodeemi voi olla kokoajan kytkettynä kuten xDSL ja yhtäaikaa voi katsoa myös televisiota. Liikenne kaapelimodeemin ja tietokoneen välillä noudattaa IEEE 802.3 standardin mukaista liikennettä, eli ethernettiä. Verkon kapasiteetti palveluntarjoalta asiakkaalle on 30Mbps ja asiakkaalta palveluntarjoajalle 3Mbps. Tämä kapasiteetti jaetaan aina yhteen segmenttiin liitettyjen kaapelimodeemikäyttäjien kesken. Periaatteessa palvelu pyritään jakamaan tasan käyttäjien kesken ja pyrkimys olisi että kaikille käyttäjille paikallispalvelimelta olisi noin 0,5-1Mbps nopeus. Nopeus on erittäin paljon riippuvainen käyttäjien määrästä ja voi olla paljonkin minimiä suurempi hiljaisina aikoina. Käyttäjältä paikallispalvelimelle on siis olemassa käyttäjille myös yhteinen 3Mbps yhteys ja se jaetaan sitä käyttäville sen hetkisen verkon kuormituksen mukaan. Hinnaltaan kaapelimodeemi on halvempi kuin halvinkaan xDSL liittymä. Varjopuolena on sitten kaistan puute joinain aikoina, kun xDSL kaista on taattu, ainakin kotimaassa.

WAWELAN

WaveLAN on kohtuullisen uusi yhetystapa. Se perustuu vapaassa käytössä olevan radiotaajuusalueen (2.4GHz) käyttöön. Samalla taajuudella toimivat myös mikroaaltouunit ja muutamat muut radioliikennettä hyödyksikäyttävät solvellukset kuten videosignaalin siirto lyhyen matkaa sekä tulossa oleva bluetooth siru. Tästä johtuen taajuusalue on kovin sotkuinen ja lisänsä tähän tuo vielä maksimi lähetysteho, joka on 100mW, siis lähtevän säteilyn teho. WaveLAN lähettää datan taajuushyppelytekniikalla jolloin lähetetty taajuus muutetaan datan perusteella, taajuus vaihtelu ole kovin suuri. Tietokoneeseen WaveLAN liitetään vaihtoehtoisesti suoraan PCI tai ISA kortille tehtyyn WaveLAN kortilla tai PC-kortti sovittimella jolloin radio-osa on PC-kortilla sekä on olemassa myös valmiita laatikoita jotka muuttavat ethernetin WaveLAN:ksi jolloin jo olemassa olevaan johtoverkkoon voi liittää helposti WaveLAN päätteitä. Periaatteessa WaveLAN on kehitetty toimistojen sisällä tapahtuvaan tiedon siirtoon, mutta sitä myös sovelletaan internetin käyttöön kotitalouksiin ja pieniin yrityksiin. Saavutettava nopeus riippuu etäisyydestä tukiasemaan ja mahdollisista näköesteistä matkalla. Puut tai sää ei juuri vaikuta signaalin etenemiseen paitsi jos on oikein tiheä metsä tai rankka lumisade, tällöin saattaa signaali vaimentua liikaa. Talojen läpi ei radiosignaalin teho riitä ja silloin saattaa olla toiveita heijastuksista viereisistä taloista. Lähellä tukiasemaa, noin 300m max, tai vaihtoehtoisesti hyvällä antennilla saadaan jopa WaveLAN:n maksimi nopeus joka on 11Mbps. Pienin korttien hyväksymä nopeus on vajaat 1Mbps ja tällöin voidaan olla antennista riippuen jopa 10km etäisyydellä tukiasemasta. WaveLAN ei varsinaisesti tarvitse tukiasemaa vaan myös pelkästään kortit voivat keskustella keskenään, mutta tällöin nopeus ei ole läheskään sama kuin tukiaseman kanssa. Hinnoittelultaan WaveLAN liikkuu samoissa lukemissa kuin kaapelimodeemi. Tällähetkellä WaveLANia saa muutamilta operaattoreilta lähinnä eteläsuomessa.

NOPEUSVERTAILU TAULUKKO

TULEVAISUUDESSA

xDSL

Seuraava askel xDSL:n tulevaisuudessa on VDSL, joka perustuu samoihin tekniikoihin ja sillä päästään erittäin suuriin nopeuksiin jopa 50Mbps, mutta vain muutamien satojne metrien matkoilla VDSL solmusta. Tällä tekniikalla voidaan saada symmetrinen 34Mbps nopeus. Tämä tarkoitettu lähinnä yrityksille ja mahdollisesti tulevaisuuden tosi harrastajille. Radio

WaveLANista on kehitteillä versio jossa taajuusalue on dedikoitu tähän käyttöön jolloin häiriötilanteet vähenevät ja liikenne on luotettavampaa. Taajuusalueeksi on kaavailtu joko 5 tai 6GHz:n aluetta ja tällä tekniikalla saadaan suunnilleen samoille etäisyyksille kuin nyt noin 30Mbps nopeus. Tekniikka tullee perustumaan HiperLaniin.

SÄHKÖVERKKO

On olemassa kokeiluja joilla voitaisiin hyödyntää datan välittämiseen jo olemassa olevia jokaiseen taloon vedettyjä sähköjohtoja. Suomessa tätä kokeilua hoitavat ainakin Jyväskylän energia yhteistyössä Soneran kanssa. Internet verkkoon liityntä tapahtuisi noin muutamien satojenmetrien etäisyydellä olevaan alueen jakelumuuntajaan ja tämän jälkeen netti olisi käytettävissä kaikissa pistorasioissa jakelumuuntajalta eteenpäin. Siirtonopeudeksi yhteen asuntoon olisi tähän mennessä löytyneen informaation perusteella tulossa vähintään 1,3Mbps. Tähän on suunniteltu lisäävän internetpuhelujen mahdollisuus samasta rasiasta (VoIP).

SATELLIITILLA NETTIIN

Jo nyt on olemassa satelliittiin perustuvia yhteystapoja ja Suomessa sitä tarjoavat ainakin MaxiSat -yhtiöt. Yhteys voi perustua kahteen erilaiseen tapaan ja ero syntyy paluukanavasta. Ensimmäinen vaihtoehto on käyttää paluukanavana normaalia puhelin verkkoa jolloin tarvitsee satelliittiyhteyden lisäksi normaalin puhelin linjan. Toinen vaihotehto on käyttää satelliittia paluukanavana, mutta tällöin ongelmaksi muodostuu datan siirto. Normaalisti jokainen lähetetty paketti odotetaan kuitattavaksi ennenkuin lähetetään seuraava ja tämä vie hyvin paljon aikaa satelliitin kautta lähetettäessä, koska hyppy satelliitin kautta vie 0,25s. Tämä tietenkin käytettäessä geostatinaariessa radalla olevia satelliitteja. On Olemassa myös kokeiluja jolloin käytettäisiin LEO ja MEO radoilla olevia satelliitteja, mutta tällöin pitää antennin osata seurata satelliittia koska ne eivät pysy samalla lailla paikoillaan kun GEO-satelliitit. Periaatteessa jos ei tarvitse kovin suurta uplink nopeutta olisi satelliitti ominaisuuksiltaan aika hyvä koska downlink nopeudet vaihtelevat välillä 50Mbps-48Gbps.

Lähteet:

1. http://www.whatis.com

2. Tietokone 9/2000, 3/2000, 1/2000, 4b/1999, 2/1998, 12/1997, 4b/1997

3. http://www.elisa.fi

4. http://www.sonera.fi

5. http://www.saunalahti.fi

6. http://www.pctechguide.com

7. http://www.thk.fi

8. http://www.vicomsoft.com/knowledge/reference/xdsl1.html