UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
Departamento de Engenharia Eletrônica

ALUNO: Felipe Brandão Taveira de Oliveira
DRE: 100177701
DATA: 01/11/04

TEMA: "xDSL - Digital Subscriber Line"


ÍNDICE:
1. Resumo
2. Introdução
3. Tipos de DSL
3.1 ADSL
3.2 RADSL
3.3 HDSL
3.4 SDSL
3.5 VDSL
3.6 IDSL
4. Funcionamento
5. Padrões DSL
5.1 CAP
5.2 DMT
6. Custos de um DSL
7. DSL x Cable Modem
7.1 Velocidade
7.2 Segurança
8. DSL x Wireless
9. Conclusão
10. Perguntas
11. Bibliografia




1. Resumo

O trabalho em questão visa falar um pouco sobre a tecnologia DSL, seus tipos, funcionamento, aplicações e alguns itens interessantes sobre os DSL (como seus padrões, e comparações com outras tecnologias).

O DSL (Digital Subscriber Line) nada mais é do que um meio de conexão a Internet que utiliza o par de fios de cobre (par trançado) da linha telefônica para poder levar mais do que uma simples fala (dados).


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2. Introdução

Quando desejamos nos conectar a Internet, podemos fazer de várias maneiras: através de modem, conexão por uma rede local, cable modem, DSL e outras.

Essa conexão DSL surgiu como meio para suprir alguns problemas que não estavam sendo satisfeitos pela conexão dial-up (linha discada com modem comum). Grande parte desses problemas vieram da larga difusão do uso da Internet.

O grande aumento do número de usuários e o aumento da qualidade dos dados que estão sendo transmitidos e recebidos (arquivos de maior qualidade são geralmente maiores em tamanho) proporcionaram um aumento muito grande da quantidade de informação que estava sendo trocada e que à conexão dial-up (extremamente lenta) não estava dando conta.

A conexão DSL, como dito anteriormente, é uma conexão que utiliza o par de fios de cobre da linha telefônica, fator importante para sua implantação, já que reduz os custos de instalação (não necessita fazer novos cabeamentos), porém é muito mais rápida que à conexão dial-up (modem comum).

Além da velocidade (que pode chegar a ser 100 vezes maior que a dial-up dependendo do tipo de DSL) e do fato de poder se utilizar à fiação do telefone existem outras vantagens em se utilizar DSL:

-Permite que a Internet permaneça ligada o tempo todo sem ocupar o telefone. O que proporciona não ter mais quedas de conexões e a não necessidade de esperar alguém acabar de usar o telefone para que possa se fazer uso da Internet.
-Pode-se ter vários computadores em uma casa ligados a apenas uma linha DSL;
-Geralmente o modem é oferecido pela empresa que fornece o serviço.

Mas existem também algumas desvantagens em utilizá-lo:

-A conexão é mais rápida quando se trata de receber dados do que enviar;
-A conexão é melhor quanto mais perto se estiver do provedor central;
-Não são todos os lugares que tem a disponibilidade do serviço.


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3. Tipos de DSL

O nome DSL é um nome geral e que representa diversas tecnologias (ADSL, VDSL, SDSL, HDSL, IDSL, RADSL) que foram desenvolvidas a partir dela mas visando atender as diferentes necessidades que o mercado gerava. Seguem abaixo os principais tipos DSL:

3.1. ADSL - Assymetric Digital Subscriber Line

É o tipo mais comum, ele se baseia no fato da Internet ser muito mais utilizada para receber dados do que enviar, logo, ela divide a freqüência disponível fazendo com que tenhamos uma maior banda para download do que para upload (fato que faz com que seja chamado de assimétrico). Isso faz com que seja o modelo mais comum em residências, já que essa é a característica comum dos usuários residenciais.

3.2. RADSL - Rate Adaptative DSL

O RADSL é um tipo de ADSL, porém o modem pode ajustar a velocidade da conexão de acordo com a qualidade da linha, o que permite que pessoas que moram em locais mais distantes tenham acesso a esse tipo de tecnologia.

3.3. HDSL - High bit-rate DSL

Essa tecnologia é uma das mais antigas em termos de DSL e divide a banda igualmente tanto para download quanto para upload (motivo pelo qual é chamada de simétrica). Para que isso seja possível, o HDSL necessita de 2 linhas telefônicas.

O HDSL foi muito usado no início, porém foi substituído por outros tipos de DSL que permitem realizar as mesmas funções utilizando apenas uma linha telefônica.

3.4. SDSL - Symmetric DSL

É um tipo de DSL que é muito comumente vista em escritórios pequenos e que disponibiliza a mesma velocidade tanto para download quanto para upload, só que diferente da HDSL ela funciona apenas com uma linha telefônica.

Ela funciona enviando pulsos digitais nas áreas de alta freqüência da linha telefônica.

3.5. VDSL - Very high bit-rate DSL

É a mais rápida das DSL's, foi desenvolvida para suportar uma banda passante muito alta, chegando a atingir 52 Mbps para download e uma média de 16 Mbps para upload.

O motivo desse tipo de DSL atingir essa velocidade é o fato dela utilizar-se de cabos de fibras óticas, que permitem as informações seguirem muito mais rápidas do que em par trançado de linha telefônica.

Assim como os outros tipos de DSL, o VDSL também suporta voz e dados em uma mesma linha e seu desempenho é extremamente dependente da distância em que o usuário se encontra da central , ele só funciona para curtas distâncias.

3.6. IDSL - ISDN DSL

O IDSL é um tipo de DSL que permite sua utilização com as linhas ISDN existentes. Suas taxas de transferências são semelhantes as do ISDN além de normalmente carregar apenas dados.


OBS: Existem ainda outros tipos de DSL, mas são basicamente variações dos tipos já citados.


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4. Funcionamento

A principal consideração a ser feita sobre o funcionamento de um DSL, é que ele utiliza a capacidade existente na linha telefônica para poder levar mais do que uma conversa (vídeos, jogos onlines, programas, vídeo conferências e outros serviços que utilizam essa largura de banda muito alta), sem que as falas sejam atrapalhadas.

É importante ter em mente que as vantagens do ADSL vão depender muito da distância que se está da operadora que fornece o serviço. Quanto mais distante estiver, menor a qualidade e a velocidade de conexão.

Apresentar uma conexão muito rápida, é possível, graças a utilização de uma faixa de freqüência (alta) que não é utilizada nas linhas telefônicas para carregar voz (baixa, de 0 até 4KHz).

De acordo com estudos, o limite de um ADSL é de 5.460 metros, porém os usuários que se encontrarem nessa faixa não terão um recurso satisfatório. Na teoria, essa tecnologia pode nos fornecer velocidades maiores que 8Mbps para download e maiores que 640Kbps para upload, porém na prática o que vemos é:

-Download: 1,5 Mbps
-Upload: entre 64 e 640 Kbps

Um detalhe interessante a ser observado é o fato de que, se a qualidade de conexão é pior à medida que à distância aumenta, porque o mesmo não ocorre com a voz durante uma conversa no telefone ou com a conexão dial-up?

O motivo é o fato da companhia telefônica instalar um pequeno amplificador na linha, chamado loading coils, que funciona como um amplificador para o sinal de voz. O problema é que esse método é incompatível com as conexões DSL, visto que ela opera em baixas freqüências (voz).

Segue abaixo, como exemplo, uma tabela com a comparação entre o tempo para download entre um modem de 28.8Kbps, DSL 384Kbps e um DSL 1.5Mbps:

Para que um ADSL possa funcionar, é necessário que o usuário tenha um DSL transceiver e o provedor um DSL Access Multiplexer (DSLAM).

O DSL transceiver é o ponto onde os dados do computador ou rede do usuário estão conectados a linha DSL. Caso essa conexão seja residencial, ela é feita na maioria das vezes por USB ou 10baseT Ethernet, mas se as conexões forem de escritórios, é comum o uso de combinações de roteadores e switches.

O DSLAM é o aparelho que permite o uso da DSL, agrupando as conexões de diversos usuários em uma única conexão de Internet de alta capacidade. Esse equipamento consegue suportar diversos tipos de DSL em uma única central, além de diferentes protocolos e modulações. Um exemplo é o fato dele poder funcionar com CAP e DMT em um mesmo tipo de DSL (esses dois padrões serão vistos logo abaixo).



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5. Padrões DSL

Existem dois diferentes tipos de padrões para ADSL:

5.1. CAP - Carrierless Amplitude/Phase

No CAP, o sinal da linha telefônica é dividido em três diferentes bandas:

A de voz, que é carregada na banda de 0 - 4 KHz, a para upload, na banda de 25 - 160 KHZ, e para download que é de 240 KHz até o máximo, que vai depender dos fatores distância, ruído e número de usuários.

OBS: Esse sistema minimiza a possibilidade de interferência entre canais em uma linha ou entre sinais em linhas diferentes.

5.2. DMT - Discrete Multitone

Esse padrão é o oficial, e assim como o CAP, ele também divide o sinal em canais separados, porém não separa as conexões para download e upload.

O DMT funciona de modo que os dados são divididos em 247 canais de 4KHz cada, fazendo com que ele exista como se tivessem sido colocados um modem para cada canal, logo, é como se o computador tivesse ligado a 247 modems. Durante seu funcionamento, todos esses canais são monitorados, e caso algum esteja muito danificado, o sinal é deslocado para outro canal. Esse sistema permanece fazendo esses deslocamentos para que possa sempre utilizar os melhores canais.

Outro fator importante, é que esses canais com banda baixa são utilizados como canais bidirecionais: informações para download e upload.

Esse monitoramento pelos melhores canais, a utilização dos canais como bidirecionais e a manutenção da alta qualidade, faz com que o DMT seja mais complexo de se implementar do que o CAP.


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6. Custo de um DSL

O custo para se utilizar um DSL dependerá de 2 fatores: o primeiro, serão as taxas para a instalação, que como dito no início do trabalho, às vezes o modem é fornecido pela empresa que está fazendo essa instalação. O outro, é a mensalidade a ser paga ao provedor de Internet, que pode ser cobrada tanto pagando a companhia telefônica pela linha e ao provedor de Internet que lhe dá o acesso sobre aquela linha, ou em outros casos, a linha e a Internet são pagas diretamente para a empresa que fornece o serviço de provedor de Internet.

De acordo com uma pesquisa, para um usuário comum de Internet (usuário de casa) é muito vantajoso no que diz respeito a custo o uso de um DSL do que uma conexão dial-up . De acordo com essa pesquisa, caso uma pessoa tenha uma linha para fala, e outra para conexão (dial-up) o custo sairia praticamente o mesmo do que para o usuário de uma linha DSL, sendo que com as vantagens já apresentadas do DSL sobre a dial-up.


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7. DSL x Cable Modem

Algumas regiões, não tem a disponibilidade nem do serviço DSL nem do cable modem, porém, em muitas outras, os habitantes ou escritórios tem a opção de escolher entre uma das duas tecnologias.

Tanto o DSL, quanto o cable modem oferecem conexões a Internet de altas velocidades, ainda mais se comparadas à conexão dial-up. Muitas coisas passaram a ser possíveis de ser realizadas com o surgimento dessas duas tecnologias, e que não eram tão satisfatórias se fossem feitas pelos usuários de dial-up: vídeo-on-demand, conferências, jogos online entre outras.

Basicamente, as comparações que podem ser feitas sobre as duas tecnologias (tanto no que diz respeito às semelhanças quanto as diferenças), estão entre:

-Velocidade
-Custo
-Segurança
-Confiabilidade
-Disponibilidade
-Qualidade do Serviço

Algumas dessas diferenças surgem das tecnologias sobre as quais elas foram construídas, e as outras basicamente na maneira como os serviços são oferecidos. Abaixo serão comentadas as duas mais importantes:

7.1. Velocidade

No que se refere à velocidade, geralmente o cable modem é mais rápido do que o DSL. Na teoria, o cable pode chegar a atingir velocidades de 30 Mbps, fator que apenas o VDSL pode se aproximar, só que conforme visto anteriormente, é muito restrito em disponibilidade.

Porém um detalhe deve ser observado, essa vantagem de velocidade é muito pequena, já que suas performances podem variar a qualquer hora dependendo do congestionamento da Internet, fazendo com que nenhuma das duas atinjam seus picos. Além disso, o cable modem compartilha a banda entregue entre usuários de uma mesma vizinhança, enquanto o DSL é dedicado.

7.2. Segurança

Um dos pontos mais importantes quando tratamos das vantagens e desvantagens entre o DSL e cable modem, é no que diz respeito à segurança. O DSL é considerado mais seguro que o cable modem (mais devido à fraqueza desse do que a segurança do DSL), porém algumas entidades sugerem a utilização do cable, já que a "pequena" vantagem de segurança do DSL sobre o cable, não compensa o custo e facilidades de instalação.

O cable, como já dito, compartilha a linha do provedor com toda a vizinhança (normalmente pertencem a uma mesma rede), fazendo com que todos os outros usuários da rede possam ter acesso a seu computador. Dois métodos que as empresas que fornecem o serviço tem seguido, é a utilização de um firewall, impedindo que alguns arquivos sejam vistos e conseqüentemente utilizados para download, e a do DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) que inclui autenticações e filtro de pacotes. Já o DSL, como também já foi dito, se baseia em linhas dedicadas, fazendo com que seus usuários não sejam nós de redes locais. Esse é o principal fator no argumento de que o DSL é mais seguro.

Um detalhe a ser levado muito em conta, é o fato das duas tecnologias permitirem ao usuário ficar conectado durante 24 horas (always on connection), que por lógica, já que ele estará mais tempo conectado, a probabilidade de seu computador ser invadido é maior, além do fato de, como o usuário permanece ligado durante todo o tempo, ele permanece utilizando o mesmo endereço de IP, fazendo com que sejam um alvo fixo, já que seria muito mais difícil invadir um computador que trocasse de IP sempre. Muitos dos provedores dos dois serviços, já utilizam sistemas que proporcionam ao usuário um endereço diferente a cada vez que ele acessa a rede.

Com relação à segurança, a conclusão que pode ser obtida, é que ambas as tecnologias são seguras, caso as precauções de segurança que o usuário tenha sejam razoáveis, como: softwares firewall, não colocar nenhum arquivo para compartilhar na rede local, acessar novamente a Internet ou até mesmo trocar de provedor de tempos em tempos.


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8. DSL x Wireless

Um dos tópicos que podem vir como ameaça para as empresas de DSL (assim como cable) é o crescimento dos serviços de Internet sem fio. Atualmente o DSL (e cable) ainda leva boa vantagem sobre isso, porque os meios de conexão a Internet sem fio ainda estão muito caros (uma das maneiras de se conectar sem fio é através de satélites, que necessita de um receptor, enquanto que muitas pessoas já possuem TV acabo e telefone, barateando os custos dos outros dois).

Outro fator que ajuda a conexão DSL nessa briga, é a percepção que se tem, da fraca segurança que o serviço sem fio gera, já que é mais fácil de se imaginar que é mais simples de se capturar a informação que circula pelo ar do que por fios.

Estudos dizem que mesmo com o desenvolvimento de tecnologias para a segurança do serviço sem fio, as pessoas ainda sim terão insegurança com relação ao serviço.


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9. Conclusão

Como dito no início, os DSL's surgiram para suprir as necessidades das conexões dial-up.

Foi possível verificar no trabalho, que as conexões DSL são muito rápidas, e dependendo do tipo de DSL e da necessidade do usuário pode ser mais rápido ainda, porém são muito dependentes da distância que o usuário está da central.

No Brasil, temos algumas empresas que apresentam esse sistema, como: Velox, Terra, UOL, Speedy e Telefônica.

Para não dizer que a conexão dial-up só apresenta desvantagens com relação ao DSL, existe o importante fato de que o DSL é ruim no que diz respeito à mobilidade, já que diferentes provedores, utilizam-se de diferentes protocolos de rede para que possa se conectar a seus sistemas.

Alguns provedores de DSL não só recomendam ao usuário ter uma conta dial-up, como também chegam até mesmo a fornecer esse serviço cobrando uma taxa adicional, exatamente para esses casos que dizem respeito à locomoção (viagens por exemplo).


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10. Perguntas

1) Diga duas vantagens de se utilizar o DSL e duas desvantagens com relação a conexão dial-up? Lembrando que não vale falar velocidade, já que foi muito citada durante a apresentação.

Vantagens:
-Já utiliza a fiação da linha telefônica, diminuindo os custos de instalação;
-Permite que a Internet permaneça ligada o tempo todo sem ocupar o telefone. O que proporciona não ter mais quedas de conexões e a não necessidade de esperar alguém acabar de usar o telefone para que possa se fazer uso da Internet;
-Pode-se ter vários computadores em uma casa ligados a apenas uma linha DSL;
-Geralmente o modem é oferecido pela empresa que fornece o serviço.

Desvantagens:
-A conexão é mais rápida quando se trata de receber dados do que enviar;
-A conexão é melhor quanto mais perto se estiver do provedor central;
-Não são todos os lugares que tem a disponibilidade do serviço.


2) Qual o motivo do VDSL atingir velocidades tão altas?

O motivo desse tipo de DSL atingir essa velocidade é o fato dela utilizar-se de cabos de fibras óticas, que permitem as informações seguirem muito mais rápidas do que em par trançado de linha telefônica.


3) Se a qualidade de conexão é pior a medida que a distância aumenta, porque a isso não ocorre com a voz nas ligações telefônicas?
O motivo é o fato da companhia telefônica instalar um pequeno amplificador na linha, chamado loading coils, que funciona como um amplificador para o sinal de voz. O problema é que esse método é incompatível com as conexões DSL, visto que ela opera em baixas freqüências (voz).


4) Quais os dois padrões existentes para DSL e suas diferenças?

CAP: o sinal da linha telefônica é dividido em três diferentes bandas. A de voz, que é carregada na banda de 0 - 4 KHz, a para upload, na banda de 25 - 160 KHZ, e para download que é de 240 KHz até o máximo, que vai depender dos fatores distância, ruído e número de usuários.

DMT: assim como o CAP, ele também divide o sinal em canais separados, porém não separa as conexões para download e upload. O DMT funciona de modo que os dados são divididos em 247 canais de 4KHz cada, fazendo com que ele exista como se tivessem sido colocados um modem para cada canal, logo, é como se o computador tivesse ligado a 247 modems. Durante seu funcionamento, todos esses canais são monitorados, e caso algum esteja muito danificado, o sinal é deslocado para outro canal. Esse sistema permanece fazendo esses deslocamentos para que possa sempre utilizar os melhores canais.


5) Qual o principal argumento que faz com que o DSL seja considerado mais seguro que o Cable Modem?

O cable compartilha a linha do provedor com toda a vizinhança (normalmente pertencem a uma mesma rede), fazendo com que todos os outros usuários da rede possam ter acesso a seu computador, enquanto que o DSL, se baseia em linhas dedicadas, fazendo com que seus usuários não sejam nós de redes locais.


6) Quais os dois principais fatores para que o DSL ainda esteja em vantagem com relação ao Wireless?

Além do custo existe também o problema de segurança.


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11. Bibliografia

www.xdsl.com
www.dsl.com
www.dslreports.comC
computer.howstuffworks.com/dsl.htm
www.iec.org
www.everythingdsl.com
www.ti.com
www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/adsl.htm
www.itweb.com.br
www.clubedasredes.eti.br
searchnetworking.techtarget.com/sDefinition/0,,sid7_gci213915,00.html
compnetworking.about.com/od/dsldigitalsubscriberline
www.eto.org.uk/faq/faqtterm.htm
www.webopedia.com/TERM/I/IDSL.html
Computer Networks, Tenenbaum
Communication Systems, Haykin



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