Redes I Longa distância e alto desempenho ADSL Assymetric Digital Subscriber Line

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1 Redes I Longa distância e alto desempenho ADSL Assymetric Digital Subscriber Line TÓPICOS INTRODUÇÃO CARACTERÍSTICAS APLICAÇÕES O FUTURO CONCLUSÃO INTRODUÇÃO Ter que aguardar por vários dias o término do download daquele filme lançado no cinema recentemente. Gastar muitos minutos para baixar aquela música em MP3. Desistir da vídeo-conferência por causa do lag na conexão. Estes são alguns dos inconvenientes que você irá enfrentar, caso opte por acessar a internet através de uma linha discada Ou, por que será que, ao utilizamos um modem convencional, só conseguimos alcançar uma velocidade de 56 Kbps nos cabos de cobre da nossa prestadora de serviços telefônicos? O ADSL está aí para provar que a taxa de transferência não é propriedade do meio físico, e sim depende da tecnologia que o explora.

2 Padrão DSL Antes mesmo de falar sobre a tecnologia ADSL precisamos entender o padrão DSL. Todas as abreviaturas deste padrão foram criadas pela Bellcore Corp. [BEL]: IDSL (Integrated Digital Subscriber Line) DSL Lite (Digital Subscriber Line) HDSL (High bit-rate Digital Subscriber Line) SDSL (Symmetric ou Single-line-high-bit-rate Digital Subscriber Line) ADSL (Assymetric Digital Subscriber Line) RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line) UDSL (Universal Assymetric Digital Subscriber) VDSL (Very High bit-rate Digital Subscriber Line) ADSL2/2+. Todas as abreviaturas estão associadas aos modens que cada uma utiliza. Portanto, é imprescindível que isto fique claro: A tecnologia não está associada ao meio físico, e sim aos modens que serão utilizados pela mesma. O mais interessante é que o meio físico utilizado é composto pelos mesmos velhos cabos de fio de cobre que utilizamos para estabelecer a nossa velha conexão discada. Só que desta vez podemos atingir uma taxa de transferência de até 52,8 Mbps (downstream do VDSL) ao invés da velha taxa de 56Kbps (modem convencional). Desta forma as companhias telefônicas podem usar os, aproximadamente, 750 milhões de fios de cobres já instalados no mundo [PRC], evitando maiores gastos com instalações de meio físico. Para que possamos utilizar esta tecnologia precisamos de dois modens xdsl, unidos pelo meio físico, distando no máximo, aproximadamente, 5,4Km (para IDSL, CDSL, DSL Lite e ADSL). Veremos mais detalhes com a tecnologia ADSL. Apesar das tecnologias xdsl utilizarem o mesmo meio físico de sua linha telefônica, você pode usá-los simultaneamente sem qualquer interferência.

3 Ou seja, enquanto você navega pela Internet o seu telefone continua funcionando normalmente, livre para receber e efetuar chamadas, por exemplo. O que é? ADSL é a sigla para Assymmetric Digital Subscriber Line ou "Linha Digital Assimétrica para Assinante". Como já vimos, porém é interessante ressaltar, o ADSL pertence à família DSL. Portanto, esta tecnologia segue todos os conceitos citados anteriormente e acrescenta alguns mais específicos, que abordaremos a partir de agora. CARACTERÍSTICAS Comecemos pela sua nomenclatura. O termo assimetric está diretamente relacionado à falta de simetria das taxas de transferência desta tecnologia. O ADSL utiliza duas taxas de transferência distintas: a grosso modo, uma para upload (upstream) e outra para download (downstream). Os valores dessas taxas variam de acordo com a distancia entre um modem e outro, numa proporção inversa. Ou seja, quando mais próximos os modens, maiores taxas podem ser atingidas. Colocando isto em valores reais, temos que, a uma distância de aproximadamente 5,4Km, podemos atingir taxas de até 1,544 Mbps downstream. A uma distância de aproximadamente 2,7Km, podemos atingir taxas de até 8,448 Mbps downstream. Detalharemos esse assunto mais à frente. Ainda explanando o assunto sobre assimetria: É fácil perceber porque é interessante manter as taxas de downstream e upstream com valores distintos. Na grande esmagadora maioria das vezes que acessamos a Internet recebemos mais dados do que enviamos. Como o ADSL tem o seu uso geral para acesso a Internet (para outras aplicações são utilizadas outras tecnologias xdsl) foi definido um valor menor para upstream, e um maior para downstream. Busca-se, dessa maneira, uma forma mais eficiente de utilizar os escassos recursos disponíveis, adequando-se a sua aplicação.

4 Seguindo a tecnologia DSL, o ADSL também suporta voz e dados simultaneamente, dividindo a linha telefônica em duas partes. A primeira parte é delimitada a ondas de até 4Khz, que ocupam cerca de 1% (um por cento) da capacidade do meio físico que, por mais incrível que possa parecer, é o suficiente para se transmitir voz. As ondas de 26Khz até 2Mhz são utilizadas para transmitir dados, que utilizam cerca de 99% (noventa e nove por cento) da capacidade do meio físico. A porção definida para os dados é subdividida em duas partes: uma para o downstream e para o upstream. Quando uma linha telefônica é usada somente para voz, as chamadas utilizam frequências baixas, geralmente entre 300 Hz e 4000 Hz. Na linha telefônica é possível usar taxas mais altas, mas elas acabam sendo desperdiçadas. Explicando de maneira simples, o que o ADSL faz é aproveitar para a transmissão de dados as frequências que não são usadas. Como é possível usar mais de uma frequência ao mesmo tempo na linha telefônica, é então possível usar o telefone para voz e dados ao mesmo tempo. PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS em ADSL O modem ADSL: faz o processamento de dados referente à alocação das informações de dowstrem, upstream e voz em seus respectivos canais. O DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer ): efetua a conexão do cabo ADSL com a internet. Suporta diversos protocolos e possui a vantagem de estar dedicada apenas a um usuário, o que não ocorre com o serviço de cable modem onde todos os usuários dividem a mesma linha. O DSLAM é quem limita a velocidade do usuário e une várias linhas ADSL. É este equipamento que faz você navegar à 256 Kb/s mesmo quando sua conexão suporta 2 Mb/s. Ele é quem envia o sinal de todas as linhas ADSL para uma linha ATM (Asynchronous Transfer Mode) de alta velocidade que está conectada à internet. Em outras palavras, a central telefônica suporta uma certa quantidade de usuários ao mesmo tempo. Cabe ao DSLAN gerenciar todas essas conexões, "agrupá-las" e enviar esse grupo de conexões à linha ATM, como se fosse uma única conexão.

5 COMO OS MODENS PARA ADSL TRABALHAM? A tecnologia ADSL funciona instalando-se um modem específico para esse tipo de conexão na residência ou empresa do usuário e fazendo-o se conectar a um equipamento na central telefônica. Neste caso, a linha telefônica serve como "estrada" para a comunicação entre esses dois pontos. O modem ADSL tem um chip chamado "POTS Splitter" que divide a linha telefônica existente em duas partes: um para voz e um para dados. A voz viaja nos primeiros 4kHz de freqüência. As freqüências mais altas (até 2MHz, dependendo das condições da linha, densidade do arame e distância) é usado para tráfego de dados. Dividida Novamente: Outro chip no modem, chamado "Channel Separator", divide o canal de dados em duas partes: um maior para download e um menor para o upload de dados. NA CENTRAL TELEFÔNICA Pelo Fio: Na outra ponta do fio (18,000 pés de distância no máximo) existe outro modem ADSL localizado na central da companhia telefônica. Este modem também tem um "POTS Splitter" que separa os chamados de voz e de dados.

6 Chamadas de Telefone: Chamadas de voz são roteadas para a rede de comutação de circuitos da companhia telefônica (PSTN Public Switched Telephone Network) e procede pelo seu caminho como de costume. Pedidos de Dados: Dados que vem de seu PC passam do modem ADSL ao multiplexador de acesso à linha de assinante digital (DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer). O DSLAM une muitas linhas de ADSL em uma única linha ATM (Asynchronous Transfer Mode) de alta velocidade que fica conectada a Internet por linhas com velocidades acima de 1Gbps. De Volta para Você: Os dados requeridos anteriormente retornam da Internet seguindo o sentido oposto, em direção ao cliente, passando pela DSLAM e chegando ao Splitter. A partir daí os dados passam a compartilhar novamente o meio físico com a voz (vinda da rede telefônica) até chegar novamente ao cliente do serviço. COMO O SERVIÇO É OFERECIDO? Praticamente todas as empresas que fornecem ADSL só o fazem se o local do usuário não estiver a mais de 5 Km da central telefônica. Quanto mais longe estiver, menos velocidade o usuário pode ter e a conexão pode sofrer instabilidades ocasionais. Isso se deve ao ruído (interferência) que ocorre entre um ponto e outro. Quanto maior essa distância, maior é a taxa de ruído. Para que haja uma conexão aceitável é utilizado o limite de 5 Km. Acima disso pode ser possível, mas inviável o uso de ADSL.

7 PARÂMETROS DO ADSL Na prática, um circuito ADSL conecta um modem ADSL em cada ponta de uma linha de telefone de par trançado comum e cria três canais lógicos de alta velocidade para download. Um canal duplex de média velocidade (dependendo da implementação da arquitetura de ADSL na companhia telefônica). E uma POTS (Plain Old Telephony Services ou linha de voz comum utilizada hoje pelas companhias telefônicas). O canal de POTS é dividido do modem digital por filtros, garantindo canal de voz ininterruptos, até mesmo se houver falhas com o ADSL. As faixas de capacidade do canal de alta velocidade podem ir de 256Kbps a 6.1 Mbps, enquanto a faixa de capacidade das taxas dúplex vão de 16Kbps a 640 kbps. Cada canal pode ser submultiplexado para formar canais de múltiplas taxas mais baixos dependendo do sistema utilizado. PARÂMETROS DO ADSL - MODENS Os modems ADSL provêem dados de acordo com os padrões norte americanos e europeus de hierarquias digitais e pode ser comprado com vários alcances de velocidade e capacidades. A configuração mínima provê 256Kbps para download e um canal duplex de 16Kbps. Outros provedores oferecem taxas de 6.1 Mbps de download e 256Kbps para upload. Produtos com taxas acima dos 8Mbps de download e 640kpbs de upload já existem no mercado. Os modems ADSL acomodam transporte de redes ATM com taxas variáveis e compensação de overhead gerados nestas redes, bem como redes baseadas nos protocolos IP. O preço desses equipamentos varia na faixa de R$ 47,40 Marca Trellis à R$ 89,90 Marca D-Link.

8 A TECNOLOGIA O ADSL depende de um processo digital avançado de sinal e algoritmos criativos para comprimir a informação para linhas de telefone com pares-trançados. Além disso, foram necessários para o início de sua utilização - muitos avanços em transformadores, filtros analógicos, e conversores de A/D (Analógico/Digital). No lado de fora, o ADSL parece um simples duto de dados síncrono transparente com várias taxas de dados em cima de linhas de telefone comuns. No lado de dentro, onde todos os amplificadores trabalham, há um milagre da tecnologia moderna. O PROTOCOLO PPPoE Diante das informações acima, você deve se perguntar por que em muitos casos é necessário usar um programa para se conectar à internet, se o ADSL permite uma conexão permanente usando unicamente o modem? O ADSL por si só é um meio físico de conexão, que trabalha com os sinais elétricos que serão enviados e recebidos. Funcionando dessa forma, é necessário um protocolo para encapsular os dados de seu computador até a central telefônica. O protocolo PPPoE trabalha com a tecnologia Ethernet, que é usada para ligar sua placa de rede ao modem, permitindo a autenticação para a conexão e aquisição de um endereço IP à máquina do usuário. É por isso que as empresas que oferecem ADSL usam programas ou o navegador de internet do usuário para que este se autentique. Autenticando, é mais fácil identificar o usuário conectado e controlar suas ações. Você pode estar se perguntando: por que os primeiros serviços de ADSL do país davam IP fixo ao usuário, sem necessidade de usar o PPPoE, ou seja, porque o PPPoE não foi usado antes? Naquela época, o protocolo PPPoE era novo (foi homologado em 1999) e, conseqüentemente, pouco conhecido. Com isso, o usuário usava ADSL através de uma conexão direta do modem à central telefônica, sem necessidade de autenticar. Mas quando as empresas começaram a descobrir as vantagens do PPPoE passaram a implantá-lo. Isso permite à companhia ter mais controle sobre as ações do usuário.

9 PNBL Plano Nacional de Banda Larga O PNBL tem como objetivo a disseminação do acesso à banda larga no Brasil. Case da Oi: Na Oi a internet banda larga para o PNBL pode ser oferecida na tecnologia fixa (ADSL) ou móvel (3G) dependendo da localidade. Ambas as tecnologias oferecem a velocidade de até 1Mbps para download. Velox Economia (PNBL ADSL) Na tecnologia ADSL fornecida pela Oi - o plano tem franquia de dados com 500MB e ao atingir esse valor a velocidade será reduzida para 128kbps de download. PLANO PLANO / VELOCIDADE HABILITAÇÃO ASSINATURA MENSAL Velox Economia 1Mbps (download) e 128kbps (Upload) R$ 9,90 X 10 R$ 35,00 Disponibilidade A internet banda larga da Oi para o PNBL ainda não está disponível para sua localidade. Até o final de 2014 a Oi irá expandir o PNBL para mais de localidades sede de municípios onde a Oi atua. ADSL E A ADSL2+ Qual a diferença entre as duas? Basicamente a VELOCIDADE e a TECNOLOGIA. Enquanto a ADSL pode chegar a taxas de download de 8 Mbps, a ADSL2+ chega a 24 Mbps. Atua na frequência de 2MHz (contra 1MHz do ADSL) em linhs telefônicas. No entanto, ambas têm o mesmo limite máximo de upload: 1 Mbps. Por que a velocidade de upload delas é igual? A equipe que desenvolveu a ADSL2+ decidiu aumentar somente a taxa de download (sem alterar a taxa de upload), pois de acordo com o perfil de tráfego típico dos usuários de ADSL, 1Mbps seria o suficiente para as suas necessidades.

10 PERGUNTAS E RESPOSTAS SOBRE ADSL Qual a velocidade que eu consigo alcançar com o ADSL? Com a conexão convencional atinge se uma velocidade média de 28 Kbps a 56 Kbps. Com o ADSL você terá uma velocidade de até 256 Kbps para download e 64 Kbps para uploads, na versão mais básica. Um download que levava horas pode ser feito em apenas alguns minutos. Eu vou ficar conectado à internet 24 horas? Sim. Além disso, você vai ter acesso à internet sem cobrança de pulso telefônico. Eu posso utilizar meu telefone enquanto estiver na internet? Sim. Você pode usar seu telefone (ou fax) e navegar na internet ao mesmo tempo, sem nenhuma interferência na conexão enquanto usa o telefone. Ou seja, a velocidade não se altera e não é necessário ter uma linha adicional dedicada para a internet. O número do meu telefone irá mudar? Não. Como o ADSL será instalado na sua linha telefônica, não haverá mudança do número atual. O ADSL pode ser ligado em rede? Sim. O ADSL foi desenvolvido para ser utilizado em apenas em um único computador, mas pode ser utilizado em rede desde que haja um servidor proxy instalado. O ADSL possui IP fixo? Não. O ADSL tem IP dinâmico, fornecido pela prestadora de serviço telefônico. Em caso de falta de energia elétrica o ADSL continuará funcionando? A linha funcionará normalmente para receber e originar ligações. Quanto ao acesso, continuará funcionando caso haja uma alimentação elétrica alternativa no seu computador. O ADSL funciona com sistema operacional Linux? Sim.

11 Posso instalar ADSL no Macintosh? Sim. Eu posso usar o ADSL para hospedar uma home page (domínio próprio)? Não. O ADSL foi desenvolvido para ser um acesso pontual de um computador a um provedor previamente escolhido. Não é possível fazer conexão entrante. O que é conexão entrante? Conexão entrante é qualquer conexão remota feita ao computador onde está instalado o ADSL. Exemplos: acesso remoto via FTP (para consultas e arquivos), SMTP (servidor pessoal de e mails), HTTP (consulta de páginas na internet usadas por webmasters ou web designers). O ADSL é dividido em canal de voz e dados. Posso colocar um modem no canal de voz? Sim. Quais a vantagens do ADSL em relação às conexões via cabo? O cliente não precisa comprar um pacote de TV a cabo. Não há obrigatoriedade em contrato de permanência mínima de 24 meses com o ADSL. Mais segurança (conexão ponto a ponto). Tecnologia de ponta. O cabo pode ficar congestionado. O ADSL não, pois a banda não é partilhada com outros usuários. Além de tudo isto o ADSL é mais veloz e mais barato que a conexão via cabo. APLICAÇÕES A ADSL foi desenhada com o intuito de fornecer um acesso de banda larga para vídeo interactivo (vídeo on demand, Vídeo games, etc) e comunicação de dados (Internet, acesso remoto a uma LAN1, etc).

12 Contudo, existem muitas outras aplicações que poderão tornar-se usuais com um acesso de banda larga como é o caso. Destacam-se, por exemplo: Serviços médicos e financeiros através do acesso a bases de dados de informação. Facilidade na compra e venda de produtos, especialmente aqueles que necessitem de um grande número de imagens ou vídeos de elevada qualidade, como por exemplo a compra de terrenos/habitações/escritórios. É possível ao cliente ver os detalhes de uma casa em diversos ângulos, quer exteriormente quer interiormente. Facilidade na compra e venda de produtos, especialmente aqueles que necessitem de um grande número de imagens ou vídeos de elevada qualidade, como por exemplo a compra de terrenos/habitações/escritórios. O FUTURO FTTH FTTH Fiber To The Home. Serviço oferecido pela GVT, à partir de janeiro de 2011, com velocidade de 100Mbps. A Oi já restava os serviço desde o final de A promessa é que esteja sendo comercializado até Existem atualmente, no mundo, aproximadamente 40 milhões de pessoas conectadas à internet via fibra óptica. O Goveno Federal tem dificultado a expansão da tecnologia no Brasil. CONCLUSÃO O melhor aproveitamento dos recursos já instalados (neste caso o meio físico) viabiliza a utilização da Internet rápida e conexão 24h num ambiente Residencial. Podemos observar, e validar, que a taxa de transferência não é inerente ao meio físico, e sim, dependente da tecnologia utilizada.

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