De haast naar sneller internet vertraagt niet. We zijn overgestapt van inbelverbindingen naar breedband, en nu eisen thuisnetwerken nog meer bandbreedte. Momenteel domineren kabelmodems en Assymetrische Digitale Abonneelijn (ADSL) de markt. Ze zijn zeker snel vergeleken met de oude 56K-modems. Maar ze stuitten op een plafond. Ze hebben moeite om de toekomst van home entertainment, zoals digitale televisie en video-on-demand, in één keer aan te kunnen.
Voer Very High Bit-rate DSL of VDSL in.
Experts uit de sector beschouwen VDSL als de logische volgende stap voor een volledig geïntegreerd thuiscommunicatiepakket. Sommige providers, zoals US West (nu onderdeel van Qwest), hebben al beperkte diensten uitgerold. De specificaties zijn indrukwekkend. VDSL biedt snelheden tot 52 megabit per seconde (Mbps). Vergelijk dat eens met de 8-10 Mbps-limiet van standaard ADSL of kabel. De sprong is enorm. Het voelt als een nieuwe sprong van inbellen naar breedband. Naarmate VDSL gebruikelijker wordt, zullen gebundelde diensten waarschijnlijk goedkoper worden dan het betalen voor afzonderlijke lijnen.
Om te begrijpen waarom dit belangrijk is, moeten we kijken naar de basisprincipes van hoe DSL werkt op de bestaande infrastructuur.
Hoe DSL meelift op telefoonlijnen
Een standaard Amerikaanse telefooninstallatie maakt gebruik van een paar koperdraden die uw huis binnenkomen. Deze draden hebben voldoende ruwe bandbreedte. Spraakoproepen gebruiken slechts een klein deel van die capaciteit. DSL exploiteert de ongebruikte ruimte. Het draagt gegevens over zonder uw stemgesprekken te verstoren.
Standaard telefoonapparatuur beperkt het frequentiebereik. Menselijke spraak beslaat doorgaans 400 tot 3.400 Hertz. Het koper zelf kan frequenties in de miljoenen Hertz aan. Moderne digitale apparatuur maakt gebruik van deze extra ruimte. DSL verzendt gegevens digitaal over deze hoge frequenties.
Dankzij deze extra bandbreedte kan VDSL de manier veranderen waarop we toegang krijgen tot e-commerce en media. Vloeiende video en zware databelasting worden mogelijk op één enkele lijn.
De basislijn: ADSL
Voordat we dieper ingaan op de specifieke voordelen van VDSL, helpt het om de technologie waarop het voortbouwt te begrijpen. ADSL is al jaren de standaard. Het splitst de lijn in twee kanalen: één voor spraak en één voor data. Het is asymmetrisch omdat de downloadsnelheid hoger is dan de uploadsnelheid. Dit komt overeen met typisch gebruikersgedrag. We downloaden meer dan we uploaden.
Maar ADSL kent grenzen. Afstand is belangrijk. Hoe verder u verwijderd bent van het hoofdkantoor van de provider, hoe langzamer uw snelheid daalt. VDSL lost veel van deze afstands- en snelheidsbeperkingen op, maar vereist andere infrastructuuroverwegingen.
Waarom VDSL nu belangrijk is
De drang naar VDSL gaat niet alleen over snellere downloads. Het gaat over convergentie. We willen 4K-video streamen, online games spelen en tegelijkertijd videochatten zonder buffering. De huidige breedbandtechnologie worstelt met deze belasting. VDSL levert de benodigde leidingmaat.
VDSL biedt ongelooflijk veel bandbreedte, met snelheden tot ongeveer 52 megabits per seconde (Mbps).
Deze snelheid maakt een compleet thuiscommunicatie-/entertainmentpakket mogelijk. Eén regel. Eén dienst. Meerdere stromen.
De hardwarerealiteit
VDSL is geen magie. Het gebruikt dezelfde koperdraden als uw telefoon. Maar er zijn gespecialiseerde VDSL-modems voor nodig. Deze apparaten scheiden de hoogfrequente gegevens efficiënter van de laagfrequente spraaksignalen dan oudere ADSL-modems. De afweging? VDSL-signalen worden over afstand sneller slechter. Normaal gesproken moet u dichter bij het centrale kantoor of een extern knooppunt zijn om die topsnelheden te bereiken.
Deze vereiste van nabijheid is een belangrijke hindernis voor wijdverbreide adoptie. Aanbieders moeten investeren in fiber-to-the-node-infrastructuur om VDSL voor de meeste woningen levensvatbaar te maken. Het is een stap in de richting van fiber-to-the-home (FTTH), maar het gebruikt bestaand koper voor de ‘laatste kilometer’.
Wat is het volgende?
We hebben de basisbeginselen van DSL besproken en gezien waarom VDSL wordt gepositioneerd als de volgende grote verandering. Het biedt snelheid, integratie en potentiële kostenbesparingen. Maar hoe presteert het eigenlijk in realistische scenario’s? En wat zijn de specifieke technische verschillen die het superieur maken aan kabel?
We zullen deze details in de volgende paragrafen onderzoeken. De infrastructuur is gereed. De vraag is er. De technologie wacht.
De hardware achter de verbinding
Als je onder je bureau kijkt, zie je waarschijnlijk een doos ter grootte van een paperbackboek. De meeste mensen noemen het een DSL-modem. De technici bij uw ISP noemen het een ATU-R of ADSL Transceiver Unit – Remote. Het is hetzelfde. Dit apparaat is de brug. Het neemt de digitale gegevens van uw laptop of router en vertaalt deze in signalen die daadwerkelijk via de koperen telefoonlijn kunnen worden doorgegeven.
Aan de andere kant van die lange, kronkelende draad bevindt zich het andere stukje van de puzzel: de DSL-toegangsmultiplexer of DSLAM. Beschouw de DSLAM als een enorme verkeerscoördinator. Het bevindt zich in het centrale kantoor van de telefoonmaatschappij en haalt verbindingen uit honderden huizen op en voegt deze samen op één enkele glasvezelbundel met hoge capaciteit die naar het bredere internet leidt. Het is flexibele hardware. Het verzorgt de routering, wijst dynamische IP-adressen toe en kan tegelijkertijd met meerdere DSL-standaarden jongleren.
Voor residentiële gebruikers is de ATU-R meestal een zelfstandige box. Je sluit hem aan via Ethernet of, tegenwoordig minder vaak, USB. Apparatuur van zakelijke kwaliteit is anders. Deze boxen nemen vaak routers en switches op in één chassis, waardoor complexere netwerktaken in dezelfde behuizing worden afgehandeld. Maar de kerntaak is identiek: gegevens verplaatsen tussen uw netwerk en de DSLAM.
Waarom afstand je snelheid verslechtert
DSL is geen magie. Het is natuurkunde. En in de natuurkunde is afstand de vijand.
Naarmate het signaal door de koperdraad stroomt, wordt het slechter. Er sluipt ruis binnen. Hoogfrequente datacomponenten worden zwakker. Hoe langer de run, hoe langzamer en minder stabiel de verbinding wordt. ADSL heeft een harde theoretische limiet van 18.000 voet (ongeveer 5,46 kilometer) tussen het modem en de DSLAM.
Maar dat aantal is optimistisch. De meeste providers hanteren een kortere, strengere grens om de servicekwaliteit te garanderen. Als u zich aan de bovenkant van dat bereik bevindt, ziet u snelheden die ver onder de beloften van het marketingmateriaal liggen. Als u zich dicht bij het hoofdkantoor bevindt, krijgt u de volledige snelheid – en mogelijk meer, omdat technologische upgrades het mogelijk maken dat hogere frequenties verder kunnen reizen zonder dat de kwaliteit afneemt.
“DSL is een afstandsgevoelige technologie: naarmate de lengte van de verbinding toeneemt, nemen de signaalkwaliteit en de verbindingssnelheid af.”
Het probleem met de laadspoel
Hier wordt het raar. Als spraakoproepen kilometers kunnen afleggen zonder dat de helderheid verloren gaat, waarom dan niet met DSL?
Het antwoord is spoelen laden.
Telefoonmaatschappijen installeerden deze kleine elektromagnetische spoelen in de lus tussen uw huis en het hoofdkantoor om de stemfrequenties te versterken. Ze fungeren als versterkers voor laagfrequente audio. Ze zijn geweldig om te praten. Ze zijn verschrikkelijk voor data.
DSL gebruikt veel hogere frequenties voor datatransmissie. De laadspoelen blokkeren of vervormen deze hoogfrequente signalen. Als op uw lijn ergens tussen uw huis en de centrale een laadspoel is geïnstalleerd, kan DSL eenvoudigweg niet werken. De signaalintegriteit wordt verstoord voordat deze zelfs maar begint.
Andere showstoppers
Zelfs als u niet over laadspoelen beschikt, kunnen andere factoren u volledig diskwalificeren voor de ADSL-service. Het gaat niet alleen om afstand. Het gaat om het fysieke pad van de draad.
- Brugkranen : dit zijn extensies buiten de hoofdlijn die andere klanten bedienen. Ze creëren impedantie-mismatches. Het signaal stuitert rond en veroorzaakt interferentie. Als uw lijn een brugaansluiting heeft, zullen de DSL-prestaties afnemen of volledig uitvallen.
- Glasvezelsegmenten : ADSL-signalen zijn analoog. Ze kunnen niet langs de conversiepunten waar een koperlijn wordt vervangen door een glasvezelkabel. Als een deel van uw circuit door glasvezel gaat, sterft het signaal af. Er is een ononderbroken koperleiding nodig van de wandcontactdoos naar het centrale kantoor.
- Het verborgen pad : kijk niet naar een kaart en neem afstand. De draad loopt niet in een rechte lijn. Het kronkelt door leidingen, volgt straatranden en neemt ingewikkelde routes die honderden meters onnodige lengte toevoegen. De telefoonmaatschappijen maken zelden de exacte locatie van hun centrale kantoren bekend. U moet erop vertrouwen dat de diagnostische hulpmiddelen u uw werkelijke lijnlengte vertellen.
De glasvezeluitzondering
Glasvezelkabels zijn een van de grootste disruptors voor ADSL. Ze doden het signaal.
Maar ze zijn ook de reden voor de volgende evolutie in breedband. Terwijl koper faalt als het glasvezel ontmoet, is VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line) ontworpen om te werken met glasvezelnetwerken in specifieke architecturen. Het maakt gebruik van kortere kopertrajecten in combinatie met fiber-to-the-node-opstellingen om aanzienlijk hogere snelheden te leveren dan ADSL ooit zou kunnen.
VDSL-snelheid
De beperkingen van koper zijn duidelijk. De degradatie is fysiek. De oplossingen vereisen een verschuiving in de infrastructuur. VDSL duwt niet zomaar meer bits over dezelfde gebroken lijn. Het verandert het spel volledig door het kopersegment in te korten en voor het zware werk te vertrouwen op glasvezel. Het resultaat is niet alleen sneller. Het is een ander soort verbinding. En nu glasvezel de koperen leidingen blijft vervangen, verdwijnt de relevantie van ADSL in de geschiedenis. De vraag is niet of je meer snelheid kunt krijgen op DSL. De vraag is of je er überhaupt nog aan vastzit.
VDSL draait op dezelfde koperinfrastructuur als zijn voorganger, ADSL, maar verlegt de grenzen van wat dat verouderende metaal aankan. Het snelheidsverschil is groot. Terwijl ADSL een trage snelheid van 8 Mbps downstream en slechts 800 Kbps upstream haalt, levert VDSL tot 52 Mbps downstream en 16 Mbps upstream. Dat is niet zomaar een upgrade; het is een generatiesprong in prestaties.
Er is een vangst. Koper degradeert over afstand, en VDSL is hier bijzonder gevoelig voor. Om die zinderende snelheden te behouden, moet de verbinding binnen ongeveer 1200 meter van de bron blijven. Voor veel gebruikers in de buitenwijken die anderhalve kilometer van het buurtknooppunt wonen, kan VDSL op zichzelf eenvoudigweg het einde van de lijn niet bereiken.
De Fiber-to-the-Node-oplossing
Telcos loste het afstandsprobleem op door de glasvezelkabel dichter bij uw voordeur uit te breiden, waardoor alleen de laatste “laatste mijl” koper overbleef om de kloof naar uw huis te overbruggen. Deze aanpak kent doorgaans twee vormen: Fiber to the Curb (FTTC) of Fiber to the Neighborhood (FTTN).
In een FTTC-opstelling loopt glasvezel helemaal tot aan de straathoek en vervangt koper tot het punt waar de lijn zich aftakt naar individuele woningen. FTTN is iets minder agressief en heeft alleen glasvezel naar de centrale aansluitdoos voor de hele buurt. In beide scenario’s is het doel hetzelfde: minimaliseer de lengte van de koperrun om de bandbreedte te maximaliseren.
Hoe de VDSL-gateway de kloof overbrugt
De magie gebeurt met een stukje hardware genaamd een VDSL-gateway, geïnstalleerd in de aansluitdoos in de buurt. Daarnaast heeft u thuis een VDSL-transceiver nodig.
Deze opstelling lost een fundamenteel probleem op. Standaard ADSL-apparatuur kan niet rechtstreeks met glasvezellijnen communiceren omdat deze verschillende signaleringsmethoden gebruiken. De VDSL-gateway fungeert als vertaler. Het ontvangt supersnelle gegevens van de zendontvanger in uw huis, zet dat elektrische signaal om in lichtpulsen en stuurt het via de glasvezelkabel naar het hoofdkantoor.
Wanneer u gegevens opvraagt, wordt het proces omgekeerd. De gateway neemt de lichtsignalen van de glasvezel, zet deze weer om in elektrische gegevens en stuurt deze naar de transceiver in uw huis. Deze conversiecyclus vindt miljoenen keren per seconde plaats, waardoor de integriteit van de hogesnelheidsverbinding behouden blijft, ondanks het hybride karakter van het netwerk.
Waar DSL in het spectrum past
VDSL en ADSL zijn slechts twee punten op een veel breder DSL-spectrum. Naarmate de technologie evolueert, gaat het onderscheid tussen deze standaarden steeds minder over de ruwe snelheid en meer over de manier waarop afstand, infrastructuurkosten en gebruikersvraag in evenwicht worden gebracht.
DSL-typen vergelijken
Het begrijpen van de afwegingen tussen deze variaties helpt verklaren waarom sommige providers glasvezel pushen, terwijl anderen vasthouden aan koperupgrades. Het onderstaande diagram geeft een overzicht van de specifieke mogelijkheden van elke DSL-variant en laat precies zien waar VDSL zich bevindt in de hiërarchie van breedbandtechnologieën.
De term xDSL duikt voortdurend op als techneuten het hebben over de digitale abonneelijninfrastructuur. De “x” is een tijdelijke aanduiding, een jokerteken voor de specifieke variant in kwestie. Het is niet één technologie. Het is een gezin. Een rommelige, evoluerende familie van protocollen die allemaal dezelfde basistruc delen: gegevens over bestaande koperen telefoonlijnen persen.
Het is belangrijk om te begrijpen met welke variant u te maken heeft. Snelheden verschillen. Afstandslimieten verschillen. Hardwarevereisten verschillen. Als u een provider kiest of zakelijke apparatuur configureert, is het kennen van het verschil tussen asymmetrisch en symmetrisch niet alleen trivia. Het is het verschil tussen een soepele streamingsessie en een bufferende nachtmerrie.
Asymmetrische DSL (ADSL)
Dit is de vaandeldrager voor residentiële gebruikers. Vandaar de naam ‘asymmetrisch’. Downloadsnelheden dwerguploadsnelheden. Waarom? Omdat de gemiddelde thuisgebruiker meer verbruikt dan hij creëert. Je kijkt Netflix. U laadt webpagina’s. Je downloadt bestanden. U stuurt zelden enorme datasets terug naar de server.
ADSL optimaliseert voor dit gedrag. Het wijst meer bandbreedte stroomafwaarts toe. Het resultaat is snel browsen en streamen. Uploaden is een bijzaak. Meestal beperkt tot een fractie van de downloadsnelheid. Voor de meeste mensen werkt deze afweging perfect.
Hoge bitsnelheid DSL (HDSL)
HDSL hanteert een andere aanpak. Het biedt overdrachtssnelheden die vergelijkbaar zijn met die van een T1-lijn. Dat is ongeveer 1,5 Mbps. Maar het vereist symmetrie. Uploadsnelheid is gelijk aan downloadsnelheid.
Er zit een addertje onder het gras. HDSL vereist twee afzonderlijke fysieke lijnen. Ze onderscheiden zich van het standaard spraakkanaal. Dit maakt het duur. En omvangrijk. Het wordt zelden in huizen gezien. Het hoort thuis in kantoorbackbones of speciale zakelijke verbindingen waar consistente bidirectionele doorvoer niet onderhandelbaar is.
ISDN DSL (ISDL)
ISDL is een nichespeler. Het is gericht op oudere gebruikers van Integrated Services Digital Network (ISDN). Als u nog steeds oude ISDN-apparatuur gebruikt, kunt u deze met ISDL behouden. Je hebt geen nieuwe modems nodig.
Maar de snelheidswinst is marginaal. ISDN draait op 128 Kbps. ISDL werkt op een vaste 144 Kbps. De verbetering bedraagt ongeveer 16 Kbps. Is het de upgrade waard? Voor de meesten: nee. De prestatieverbetering is verwaarloosbaar in vergelijking met de kosten van het veranderen van de infrastructuur.
Multirate symmetrische DSL (MSDSL)
MSDSL doorbreekt de rigide snelheidsstandaard. Het biedt symmetrische overdracht, maar het tarief staat niet vast. Het is verstelbaar. De dienstverlener stelt het specifieke niveau in op basis van het prijsplan van de klant.
1 Mbps symmetrisch nodig? Prima. Wil je 2 Mbps? Betaal meer. Het biedt flexibiliteit. Het stelt providers in staat hun diensten op niveaus aan te bieden zonder voor elke snelheidsbucket geheel nieuwe fysieke netwerken te bouwen.
Tariefadaptieve DSL (RADSL)
RADSL is een slimme evolutie van ADSL. Er wordt niet alleen uitgegaan van een vaste snelheid. Het meet de lijn. Hij controleert de lengte. Deze beoordeelt de kwaliteit.
Als de lijn luidruchtig is of te lang is, schakelt de modem uit. Het verlaagt de snelheid om de stabiliteit te behouden. Als de lijn ongerept is, dringt deze aan op hogere snelheden. Het is dynamisch. Het past zich aan de hardwarerealiteit van uw huisbedrading aan. Dit is de reden waarom sommige ADSL-gebruikers 8 Mbps krijgen en anderen 1 Mbps met hetzelfde abonnement. De lijn beslist.
Symmetrische DSL (SDSL)
SDSL weerspiegelt het symmetrische karakter van HDSL. Uploaden is gelijk aan downloaden. Maar het is efficiënter met infrastructuur. Er wordt gebruik gemaakt van een enkele lijn. HDSL had er twee nodig.
Toch is er een aparte lijn nodig dan de standaard spraaktelefoondienst. U kunt uw internetverbinding niet gebruiken om te maken
De race om de toekomst van hogesnelheids-DSL te definiëren verliep rommelig. Aan de ene kant had je de VDSL Alliance – een coalitie met onder meer Alcatel en Texas Instruments – die aandrong op Discrete MultiTone (DMT) als dragersysteem. Aan de andere kant pleitte de VDSL Coalition, geleid door Lucent en Broadcom, voor een mix van Quadrature Amplitude Modulation (QAM) en Carrierless Amplitude Phase (CAP).
DMT heeft gewonnen.
Tegenwoordig is de meeste ADSL-apparatuur afhankelijk van deze technologie. Waarom hebben de ingenieurs dit gekozen? Het komt erop neer hoe DMT omgaat met de fysieke realiteit van koperlijnen.
De werking van discrete MultiTone
Stel je voor dat je enkele koperen telefoonlijn niet één enkele pijp is, maar een snelweg met 247 afzonderlijke rijstroken. Dat is in wezen wat DMT doet.
Het verdeelt het signaal in 247 verschillende kanalen. Elk kanaal is 4 kilohertz (KHz) breed. Als u een ruw mentaal model wilt, stel u dan voor dat de telefoonmaatschappij uw lijn neemt en er tegelijkertijd 247 individuele modems op aansluit. U krijgt niet één verbinding. Je krijgt 247.
Dit is niet alleen theoretisch. Het systeem is actief.
Dynamische kanaaltoewijzing
Niet alle koperlijnen zijn gelijk gemaakt. Ruis, interferentie en afstand degraderen signalen op verschillende frequenties op verschillende manieren. DMT houdt hier rekening mee door voortdurend elk van de 247 kanalen te monitoren.
Als de kwaliteit van een kanaal onder een bruikbare drempel zakt, geeft het systeem niet zomaar op. Het verplaatst de gegevens naar een duidelijker kanaal. Het is een constante zoektocht naar het beste pad voor zowel verzending als ontvangst.
Sommige van de lagere kanalen, beginnend rond 8 KHz, dienen een tweeledig doel. Ze verwerken bidirectioneel verkeer, wat betekent dat ze zowel upstream- als downstream-gegevens vervoeren. Door deze informatie te sorteren en tegelijkertijd de vinger aan de pols te houden van alle 247 kanalen, is DMT complexer te implementeren dan zijn concurrenten.
Maar die complexiteit levert flexibiliteit op. Het zorgt ervoor dat de verbinding zich kan aanpassen aan lijnen van verschillende kwaliteit, iets waar starre vervoerstechnologieën moeite mee hadden.
Waarom het voor u belangrijk is
U hoeft het verschil tussen QAM en CAP niet te kennen om internet te gebruiken. Maar het zou je kunnen schelen dat DMT de standaard werd.
Omdat DMT beter overweg kon met luidruchtige, oudere infrastructuur dan QAM of CAP, werd het sneller uitgerold. Dit betekende dat meer mensen sneller hogesnelheidstoegang kregen. De wisselwerking was de complexiteit van de hardware. De modems moesten harder werken om de kanaalverschuiving te beheren. Maar voor de gemiddelde gebruiker was het resultaat een stabielere verbinding op lijnen die anders misschien onbruikbaar zouden zijn geweest voor hogesnelheidsgegevens.
Veelgestelde vragen
Is ADSL beter dan VDSL?
Nee. VDSL is superieur omdat het aanzienlijk hogere datasnelheden ondersteunt dan ADSL. ADSL was een vroege stap; VDSL was de eindstreep voor de DSL-technologie voordat glasvezel het overnam.
Veel meer informatie
Voor een diepere duik in de VDSL-specificaties en oudere DSL-architecturen, bekijk de links op de volgende pagina.
