Digital subscriber line access multiplexer

Το Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM) είναι ο πολυπλέκτης / αποπολυπλέκτης των ψηφιακών συνδρομητικών γραμμών DSL (Digital Subscriber Line). Είναι μια συσκευή που τοποθετείται είτε στο Κέντρο Τηλεπικοινωνιακών Παρόχων, είτε σε καμπίνες στο δρόμο, είτε αντικαθιστούν τους Κατανεμητές καλωδίων (ΚΑ-ΦΑΟY, που προέρχεται από τη γερμανική λέξη Kabelverzweiger , είτε μέσα σε πολυκατοικίες.

Τα πρώτα DSLAMs χρησιμοποιούσαν για τη διασύνδεση με το Δίκτυο Δεδομένων το ATM (Asynchronous Transfer Mode) ενώ από το 2005 και μετά σταδιακά άρχισε να χρησιμοποιείται το Ethernet και ονομάζονται πλέον IP-DSLAM.

To DSLAM μπορεί να παρέχει έναν μεγάλο αριθμό γραμμών DSL που μπορεί να είναι είτε ADSL η G.shdsl ή πλέον VDSL. Στην αρχή τα πρώτα DSLAMs χρησιμοποιούσαν το πρότυπο ITU-T G.992.1 (ή G.DMT) που ήταν το ADSL που χρησιμοποιεί τις συχνότητες από 25,875 KHz (6x4,3125) μεχρι 1104 KHz (256x4,3125) όπου το εύρος 25,875-138 (τόνοι 6-31)KHz χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων από το modem του χρήστη προς το DSLAM και από 138-1104 KHz (τόνοι 32-255) για τη μετάδοση από το DSLAM προς το modem.

Το κάτω φάσμα χρησιμοποιείται για τη μετάδοση φωνής όπου απαιτείται η χρήση splitters τόσο στο Κέντρο όσο και στον συνδρομητή. Ο Splitter στην πλευρά του συνδρομητή έχει 3 συνδέσεις, τη γραμμή προς το τηλέφωνο, τη γραμμή προς το modem και τη γραμμή που πηγαίνει στο δίκτυο. Ο splitter διαχωρίζει από τη γραμμή του δικτύου το χαμηλό φάσμα της φωνής προς το τηλέφωνο όπου αποκόπτει με χρήση βαθυπερατού φίλτρου τις υψηλές συχνότητες του ADSL και η γραμμή προς το DSLAM είτε είναι βραχυκυκλωμένη με τη γραμμή του δικτύου είτε μεσολαβούν πυκνωτές που κόβουν τη DC συνιστώσα του ρεύματος που υπάρχει στη γραμμή δικτύου που απαιτείται για να λειτουργεί το τηλέφωνο. Όμοια λειτουργεί και ο splitter στην πλευρά του Κέντρου.

Για τη χρήση του ADSL πάνω από το ISDN χρησιμοποιείται το Annex B όπου για την upstream χρησιμοποιείται το φάσμα 32-63x4,3125 KHz (138-271,6875 KHz) και το 64-255 (276-1104 KHz) για το downstream.

Οι ταχύτητες διασύνδεσης είναι σε μηδενική απόσταση 1,1 Mb/s από το Modem προς το DSLAM (upstream) και μέχρι 8 Mb/s από το DSLAM προς το modem (downstream). Λόγω της εξασθένισης της γραμμής σε μεγαλύτερα μήκη του καλωδίου η ταχύτητα πέφτει και κυρίως του downstream λόγω του ότι η εξασθένιση στις υψηλές συχνότητες που χρησιμοποιείται στο Downstream είναι μεγαλύτερη από τις χαμηλές που χρησιμοποιεί το upstream.

Πέραν του ADSL χρησιμοποιείται και το G.shdsl το οποίο παρέχει συμμετρικούς ρυθμούς μέχρι 2312 Kb/s (2304 ωφέλιμο) και η εξέλιξή του G.shdsl.bis μέχρι 5696 Kb/s και χρησιμοποιείται κυρίως από τους εταιρικούς χρήστες, αλλά λόγω του ότι χρησιμοποιείται και το φάσμα τηλεφωνίας δεν μπορεί να δώσει παράλληλα και φωνή. Εξαιτίας του ότι το G.shdsl δεν επιτρέπει τη χρήση φωνής απαιτείται να τροφοδοτείται και ένα ρεύμα «λείανσης» το οποίο προστατεύει κυρίως τις καλωδιακές συνδέσεις από τη σκουριά.

Η εξέλιξη του ADSL είναι το ADSL2 και το ADSL2+ όπου το τελευταίο χρησιμοποιεί περισσότερο φάσμα μέχρι 2208 KHz (512 x 4,3125) και παρέχει στην downstream κατεύθυνση μέχρι 24 Mb/s.

Τεχνολογία VDSL2

Το VDSL2 είναι η νεότερη τεχνολογία DSL με πολλά διαφορετικά bandplans συμμετρικά και ασύμμετρα, η οποία παρέχει πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες χρησιμοποιώντας βέβαια μεγαλύτερο φάσμα. Για να επιτευχθούν οι μεγαλύτερες ταχύτητες διασύνδεσης πρέπει να εγκατασταθεί όσο γίνεται πιο κοντά στον χρήστη. Έτσι όταν τοποθετείται μέσα στην πολυκατοικία μπορεί να χρησιμοποιεί μέχρι και τα 30 MHz (3479 tones x 8,625 KHz) επιτυγχάνοντας ταχύτητες 100 Mb/s downstream – 100 Mb/s upstream, ενώ όταν χρησιμοποιείται κοντά στο ΚΑΦΑΟ χρησιμοποιεί μέχρι τα 17,664 MHz (4096 tones x 4,3125 KHz) επιτυγχάνοντας ταχύτητες 100 Mb/s downstream και 50 Mb/s upstream. Μπορεί το VDSL2 να χρησιμοποιηθεί και στο κέντρο χρησιμοποιώντας τις συχνότητες από 25,875 – 8832 KHz παράλληλα με τις ADSL2+ γραμμές.

Στο ADSL/2/2+ χρησιμοποιείται για τη μετάδοση το ATM γι'αυτό το λόγο χρησιμοποιούνται τα Permanent Virtual Circuits (PVC) στα οποία προγραμματίζουμε τα modems. Μέσα στο ATM cell γίνεται η ενθυλάκωση του Ethernet ή του IP (ανάλογα με το mode λειτουργίας της σύνδεσης). Ο λόγος χρήσης του ΑΤΜ ήταν κυρίως για την κατακερμάτιση των πακέτων σε μικρότερα και την παροχή προτεραιότητας σε εφαρμογές όπως το Voice over IP έναντι του web browsing ή του ftp. Λόγω του ότι όμως με την έλευση του VDSL2 οι ταχύτητες μεγαλώνουν παύουν να συντρέχουν αυτοί οι λόγοι και γι'αυτό πλέον στο VDSL2 δεν χρησιμοποιείται το ΑΤΜ αλλά γίνεται απευθείας αντιστοίχιση των Ethernet ή IP πακέτων στο πλαίσιο του VDSL2. Με τη χρήση πολλαπλών PVCs μπορούν να δοθούν υπηρεσίες με προτεραιότητα όπως για παράδειγμα ένα ξεχωριστό PVC για Voice over IP με μεγαλύτερη προτεραιότητα από το data PVC.

Πέραν του DSL στην Αμερική και σε κάποιες Ευρωπαϊκές χώρες λόγω της ύπαρξης ομοαξονικών καλωδίων για την τηλεόραση χρησιμοποιείται το DOCSIS όπου στο ίδιο φάσμα μοιράζονται πολλοί χρήστες. Στο DSL επειδή κάθε γραμμή συνδέεται σε έναν χρήστη δεν γίνεται διαμοιρασμός της χωρητικότητας (Kb/s). Όμως σε επίπεδο DSLAM επειδή το κόστος της μετάδοσης μέσω ίνας είναι υψηλό γίνεται συγκέντρωση. Έτσι ένα DSLAM των 1000 ADSL2+ συνδρομητών που κατά μέσο όρο οι ταχύτητες σύνδεσης είναι 10 Mb/s ενώ θα έπρεπε να υπάρχει σύνδεση 10 Gb/s συνήθως παρέχεται 1 Gb/s έχοντας έτσι έναν λόγο συγκέντρωσης 1 προς 10. Η συγκέντρωση βέβαια γίνεται σε μεγαλύτερο βαθμό στο δίκτυο συγκέντρωσης των τηλεπικοινωνιακών παρόχων και ακόμα περισσότερο ση διασύνδεση του δικτύου τους με τα άλλα δίκτυα του εσωτερικού και του εξωτερικού.

Χρήστες DSLAM στην Ελλάδα

DSLAM χρησιμοποίησε για πρώτη φορά ο ΟΤΕ ξεκινώντας το 1999 το πιλοτικό του πρόγραμμα στην Αθήνα και Θεσσαλονίκη. Εμπορικά διέθεσε την υπηρεσία το 2003 χρησιμοποιώντας ATM DSLAMs από τη Siemens και την Intracom. Στη συνέχεια χρησιμοποίησε και από την Alcatel και τη Κινεζική ZTE ενώ τα IP DSLAMs τα εισήγαγε μετά το 2006 αποκλειστικά από την Κινεζική Huawei. Άλλοι πάροχοι DSL ήταν η Vivodi χρησιμοποιώντας Cisco DSLAM και στη συνέχεια Ericsson, η Forthnet χρησιμοποιώντας Alcatel, η Tellas χρησιμοποιώντας Ericsson και Alcatel, οι Αττικές Τηλεπικοινωνίες χρησιμοποιώντας Zhone, η ON Telecom χρησιμοποιώντας Marconi/Ericcson, η Teledom, η NetOne, η Hellas Online χρησιμοποιώντας το [1]iBAS DSLAM της Intracom Telecom.

Υπηρεσίες DSL στην Ελλάδα

Πρώτη υπηρεσία ADSL παρείχε ο ΟΤΕ που λόγω της ρύθμισης της απελευθέρωσης των τηλεπικοινωνιών παρέχει και υπηρεσία bitstream wholesale σε όλους τους ISPs στην Ελλάδα παρέχοντας όμως ένα μόνον PVC όπου δεν μπορούν οι εναλλακτικοί πάροχοι να παρέχουν και άλλες υπηρεσίες όπως το VoIP ή IPTV επειδή δεν μπορούν να δώσουν διαφορετική ποιότητα υπηρεσιών (διαφορετική προτεραιότητα στο VoIP από τα δεδομένα). Σταδιακά όμως οι ISPs χρησιμοποιώντας τη δυνατότητα συνεγκατάστασης είτε φυσικής (μέσα στα Τηλεπικοινωνιακά κέντρα του ΟΤΕ) είτε απομακρυσμένης (σε κτήρια ή καμπίνες δίπλα στα κέντρα του ΟΤΕ) άρχισαν να τοποθετούν δικά τους DSLAMs και να μπορούν να παρέχουν υπηρεσίες με διαφορετικό QoS που δεν παρέχει ο ΟΤΕ με τo wholesale bitestream. Πέραν του Διαδικτύου όπου ο συνδρομητής μπορεί να κρατάει την τηλεφωνική του σύνδεση με τον ΟΤΕ (shared Local Loop Unbundling ή Line Sharing), μπορεί να πάρει και την τηλεφωνική υπηρεσία από τον εναλλακτικό πάροχο (full Local Loop Unbundling). Από το 2008 ξεκίνησε ο ΟΤΕ το πιλοτικό VDSL2 σε καμπίνες σε διάφορες περιοχές της Αθήνας και της Θεσσαλονίκης ενώ έχει εξαγγείλει την επέκταση σε άλλες περιοχές και δήμους της Ελλάδας.

Κατασκευαστές DSLAM και modems

DSLAMs κατασκευάζουν πολλές εταιρείες οι πιο σημαντικές (κατέχουν μεγάλο μερίδιο της αγοράς) είναι οι Κινεζικές Huawei, ZTE, η Κινεζο-Αμερικανική UTStarcom η Γαλλο-Αμερικανική Alcatel Lucent, Φινλανδο-Γερμανική Nokia Siemens, η Ταϊβανέζικη ZyXEL και Loop Telecom, οι Ισραηλίτικες Teledata Networks και ECI Telecom, οι Ιαπωνικές NEC και Fujitsu, η Γερμανική KeyMile, η Σλοβένικη Iskratel, η Κορεατική Corecess, οι Αμερικανικές Calix, Allied Telesyn, Adtran, Motorola και Tellabs και η Ελληνική [2]Intracom Telecom.

Κατασκευαστές modems είναι κυρίως ΟΕΜs στην Κίνα και Ταϊβάν οι οποίες παρέχουν το hardware σε πολλές εταιρείες σε όλο τον κόσμο που εκείνες συνήθως σχεδιάζουν μόνον το S/W.

Κατασκευαστές DSL chipsets

Οι κυριότεροι κατασκευαστές chipsets είναι οι Αμερικανικές Broadcom και η Ikanos (η οποία εξαγόρασε το 2009 το Broadband Business Unit της Conexant που ήταν spin-off της Mindspeed και απορρόφησε και την GlobespanVirata η οποία προήλθε από την ένωση της Globespan και της Βρετανικής Virata). Επίσης εξαγόρασε και το τμήμα της Analog Devices που παρήγαγε chipsets για modems. Η Ikanos εξαγόρασε και το DSL Business Division της Centillium καθώς και η Lantiq η οποία απορρόφησε το broadband division της Infineon (πρώην Siemens Microelectronics).

Παλαιότερα παρήγαγαν η SGS-Thomson (ST) η οποία εξαγόρασε το αντίστοιχο division της Alcatel Microelectronics, η Freescale (spin-off) της Motorola, η Texas Instruments η οποία πούλησε το Business Division στην Infineon. Πολλές από αυτές είχαν πάρει την τεχνολογία DSL από την Amati Communications Corporation που ίδρυσε ο "πατέρας του DSL" καθηγητής του Stanford University John Cioffi και την Aware που Executive Chairman είναι ο Δρ. Μιχάλης Τζάννες.

Παραπομπές

[3] Κείμενο της Broadcom σχετικά με τα DSL standards

[4] ITU-T G.992.1 G.dmt

[5] ITU-T G.992.2 (G.Lite) splitterless ADSL

[6] ITU-T G.992.3 ADSL2

[7] ITU-T G.992.4 Splitterless ADSL2

[8] ITU-T G.992.5 Extended bandwidth ADSL2 (ADSL2plus)

[9] ITU-T G.993.1 : Very high speed digital subscriber line transceivers ή VDSL1 που δεν χρησιμοποιείται πλέον

[10] ITU-T G.993.2 : Very high speed digital subscriber line transceivers 2 (VDSL2)

[11] G.991.2 : Single-pair high-speed digital subscriber line (SHDSL) transceivers

[12] [13] - Άρθρο για τις τεχνολογίες ADSL από το Περιοδικό Online της Ένωσης Μηχανικών Πληροφορικής & Επικοινωνιών Ελλάδος

[14] [15] - Άρθρο για xDSL τεχνολογίες από το Περιοδικό Online της Ένωσης Μηχανικών Πληροφορικής & Επικοινωνιών Ελλάδος