Rob's web

Home - Techniek - Telecommunicatie - DSL


DSL staat voor Digital Subscriber Line. DSL is een digitale datacommunicatietechniek die een relatief hoge datasnelheid mogelijk maakt over een twisted pair-koperdraadverbinding. In het algemeen wordt voor deze verbinding een normale telefoonkabel gebruikt, die van de telefoon(wijk)centrale naar de gebruiker loopt.

Type DSL verbindingen

xDSL is de verzamelnaam voor diverse DSL oplossingen zoals ADSL en SDSL.

DSL bestaat in twee varianten:

De nieuwere variant, VDSL, kan zowel in symmetrische als in asymmetrische modus gebruikt worden, evenals de nieuwste DSL-variant, VDSL2. Deze technologie laat veel hogere doorvoersnelheden toe. Ook is de maximale afstand tot de centrale vergroot.

Transmissiemethode

DMT: Discrete multitone modulation, de meest gebruikte soort, ook gekend als OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing)

Frequentie gebruik

Frequentie gebruik
Frequentie gebruik bij Annex A.

Bij het gebruik van ISDN ligt de zaak anders. ISDN gebruikt een band van 0 tot 128 kHz. Hierdoor komt de DSL band hoger te liggen en zijn de maximaal te halen snelheden lager. Deze indeling heet Annex B.

Het digitale signaal van ISDN wordt getransporteerd over een modemverbinding, tussen de wijkcentrale en de NT-1. De NT-1 zelf is dus een modem. Op de S0-bus is het bekende 2B+D beschikbaar, met een totale bandbreedte van 64 + 64 + 16 = 144 kbit/s. Met de overhead van het transport-protocol zelf, is de totale bandbreedte 192 kbit/s. Dit zorgt dan ook voor het verschil tussen ADSL-modems voor Annex-A (analoog) en Annex-B (ISDN). Bij ADSL voor Annex-A is er slechts een beperkte analoge bandbreedte nodig voor spraak (300 - 3400Hz), waardoor de signalen voor ADSL op een relatief lage frequentie kunnen starten, zie de uitleg van ADSL. Voor ADSL over ISDN (dus Annex-B) geldt dat in zijn geheel een veel grotere bandbreedte gebruikt wordt om de gegeven 192 kbit/s aan data voor ISDN te kunnen versturen. De startfrequentie voor ADSL Annex-B ligt dan ook hoger. Het logische gevolg is dat de snelheden versus de afstand die gehaald kunnen worden over de koperdraden waar alleen een analoge telefoonverbinding actief is, hoger is dan die voor een ISDN-verbinding.

Annex overzicht

Downloadsnelheden

TypeSnelheidOpmerkingen
ADSL8 Mb/s 
ADSL212 Mb/s 
ADSL2+24 Mb/sIn combinatie met ISDN zal de maximale downloadsnelhied lager uitvallen.
VDSL52 Mb/sWerkt niet over een ISDN lijn.
VDSL2100 Mb/sWerkt niet over een ISDN lijn.

Snelheden
Snelheid versus afstand.

Uploadsnelheden

De uploadsnelheid varieert bij ADSL 2+ van 1 tot 3,5 Mbit/s. De in Nederland en België toegelaten variant van ADSL2+ laat echter maximaal 1.3 Mb/s upload toe. Bij VDSL zijn snelheden van 13 Mb/s upload mogelijk of in synchrone modus 26 Mbps. Klassiek ADSL haalt 1 Mb/s upload.

Apparatuur centrale

Aan de centralekant van de lijn wordt een DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) geplaatst.

dslam
Siemens DSLAM SURPASS hiX 5625

Splitter

Het DSL signaal wordt samen met het telefoonsignaal via de grondkabel naar de gebruiker gestuurd. Om deze samen te voegen wordt ook in de centrale een splitter gebruikt.

Wijkcentrale

Apparatuur gebruiker

Splitter

Aan de kant van de klant is een DSL-modem nodig. Deze modem moet de juiste technologie ondersteunen die geactiveerd is op de lijn. Een splitter is in de meeste gevallen ook nodig om geen last te hebben van storingen door andere toestellen op de lijn.

Een splitter is niet nodig als men geen analoge- of ISDN-telefoonabonnement heeft, want dan is het DSL signaal het enigste dat op de lijn staat. Men kan dan uitsluitend met VoIP bellen. Sluit de modem rechtstreeks op de ISRA aan.

Voor Analoog (Annex A) en ISDN (Annex B) zijn verschillende type splitters nodig. Dit heeft te maken met het feit dat voor ISDN een hogere bandbreedte nodig is dan voor een analoog signaal.

ISDN splitter ADSL splitter Binnenwerk ADSL spltter
ADSL splitter.

De splitter wordt aan het IS/RA punt aangesloten met een zo kort mogelijke leiding. De modem en telefoon worden op de splitter aangesloten.

Modem

De eerste ADSL gebruikers kregen een modem die via een USB kabel of een ethernet kabel met de PC werd verbonden. De PC kreeg dan het IP nummer dat bij de ADSL verbinding behoort en was dus rechtstreeks met internet verbonden. Dit is wat er ook bij inbelmodems gebeurd.

Wilde men meerdere computers op internet aansluiten moest men zelf een losse router aanschaffen die aan de WAN zijde werd verbonden met de ADSLmodem. Op de LAN-zijde werden dan de computers aangesloten waarbij de router dan een hub of switch functie vervulde.

Modem/routers

Met de komst van ADSL2 was het gebruik van de USB poort (USB1.1) niet meer mogelijk. Men wilde een LAN hebben om meerdere PC e.d. te kunnen aansluiten, waardoor deze methode niet meer gebruikt kan worden. Modems kregen alleen nog een ethernet aansluiting.

Men ging ook over om een 1 poorts router bij de modem in te bouwen, waardoor ook de beveiliging van de computer makkelijker werd. Wilde men meerdere apaaraten hierop aansluiten had men alleen nog een hub of switch nodig.

Modem/router/switch

De volgend stap was dat ook de switch bij de modem/router werd ingebouwd. De meeste van deze apparaten hebben dan ook 4 LAN-poorten. Er zijn typen met of zonder WLAN.

Apparatuur word o.a geleverd door AVM, Thomson, Linksys (Cisco), Netgear, Siemens en Draytek. Daarnaast leveren enkel ISP's zelf apparatuur met fantasienamen.

Opbouw van de verbinding

Nadat de modem gereset is gaat deze eerst de dsl verbinding opzetten. Dit is alleen het gedeelte tussen de modem en DSLAM (DSL exchange), die ook een modem heeft. Tijdens de opbouw wordt de lijnkwaliteit gemeten en wordt een stabiele snelheid berekent. Dit is op het modem te zien aan het knipperende dsl-lampje. Zodra deze vast brand is de dsl verbinding opgebouwd. We kunnen dit vergelijken zoals we vroeger met een inbelmodem de verbinding met de ISP maakte.

De volgende stap is het opzetten van een verbinding met het internet. De dsl-lijn is nu transparant voor de verbinding. De modem gaat nu contact zoeken met de ISP. Afhankelijk of er moet worden ingelogd (PPPoA/PPPoE) verstuurd de modem de inloggegevens en verkrijgt een IP adres. Nadat het aanmelden gelukt is, is de verbinding gereed voor dataverkeer.

Verbindinggegevens ADSL providers

Omdat er verschillende technieken en meerdere netwerken worden gebruikt dient de modem deze gegevens te hebben. De belangrijkste staan in de onderstaande tabel.

ProviderDSL netwerkVPIVCIEncapsulationMultiplexing
XS4ALLKPN848PPPoAVC-Mux
XS4ALL, Cistron, Demon, HCCNetTiscali034 LLC
XS4ALL, Cistron, Demon, HCCNetBBNed035 LLC
XS4ALL, Power / BBnedBBNed035PPPoAVC-Mux
InterNLnetBBNed035Bridged, dynamic IP 
AliceBBNed035  
TelfortBBXL034Routed IP, dynamic IPLLC AAL5 snap
TelfortWBA van KPN    
Tele2Tele2    
KPNKPN848PPPoA 
Online 835Bridged, dynamic IPLLC
OnlineKPN848PPPoAVC-Mux
Solcon 036PPPoAVC-Mux

VPI/VCI

VPI

Virtual Path Identifier, omdat ATM circuit switched is in plaats van packet switched (zoals ethernet), is informatie nodig om dit virtuele circuit te identificeren. Het VPI-veld beslaat een deel van het circuit, namelijk het statisch gealloceerde deel van het circuit.

VCI

Virtual Circuit Identifier bevat het tweede deel van het circuit. De VCI beslaat het dynamisch gealloceerde deel van het circuit. Een VPI en een VCI die enkel uit 0 bits bestaan slaan op een idle of een niet geassigneerde cel.

PPPoA

het Point-to-Point Protocol over ATM (PPPoA) is een netwerkprotocol voor het inkapselen van PPP-frames in AAL5. Het wordt hoofdzakelijk gebruikt met DOCSIS en DSL carriers.

Het biedt standaard PPP functies zoals authenticatie, encryptie en compressie. Als het wordt gebruikt als de verbindings inkapseling methode op een ATM-netwerk dan kan een geringe reductie van overhead (ongeveer 0,58%) in vergelijking met PPPoE verkregen worden. Het voorkomt ook de kwesties waar PPPoE onder lijdt, met betrekking tot een MTU lager dan dat van standaard Ethernet-transmissie-protocollen. Het ondersteund (wat ook PPPoE doet) de inkapselings types: VC-MUX and LLC based.

Point-to-Point Protocol over Asynchronous Transfer Mode (PPPoA) is gespecifiseerd in RFC 2364.

Configuration

Configuratie van een PPPoA vereist PPP configuratie en ATM-configuratie. Deze gegevens zijn over het algemeen opgeslagen in een kabel- of DSL-modem, en kan al dan niet zichtbaar zijn voor - of configureerbaar door - een gebruiker.

PPP-configuratie omvat over het algemeen: gebruikersgegevens, gebruikersnaam en wachtwoord, en is uniek voor elke gebruiker.

ATM configuratie:

PPPoE

Het Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE) is een netwerkprotocol voor het inkapselen van Point-to-Point Protocol (PPP) frames in Ethernet frames. Het wordt voornamelijk gebruikt in combinatie met DSL-diensten waarbij individuele gebruikers direct met het DSL-modem via ethernet verbonden zijn. Het werd ontwikkeld door UUNET, Redback Networks en RouterWare en is beschikbaar als een informatieve RFC 2516.

Ethernet-netwerken zijn packet-based en hebben geen besef van een verbinding of circuit en ook een gebrek aan elementaire beveiliging om zich te beschermen tegen IP- en MAC-conflicten en rogue DHCP-servers. Door het gebruik van PPPoE, kunnen gebruikers virtueel "kiezen" van de ene machine naar de andere machine via een Ethernet-netwerk, een point to point verbinding tussen hen op bouwen en vervolgens veilig gegevenspakketten uit te wisselen via de verbinding. Het wordt vooral gebruikt door telefoonbedrijven, omdat PPPoE is eenvoudig is te integreren met bestaande dial-up AAA systemen en het past perfect in de ATM backbones.

De toekomst van PPPoE is onzeker.

RFC1483 / RFC2684

RFC1483 beschrijft twee verschillende methodes voor de uitvoering van verbindingsloze netwerk verbindingen over een ATM netwoek: Routed protocol data units (PDU's) and Bridged PDU's.