Jakou rychlostí?

Chceme-li se dozvědět, jakou maximální rychlostí mohou mezi sebou přenášet data dva počítače, propojené skrze telefonní síť a s pomocí modemů, musíme si nejprve uvědomit, jaká omezení mají jednotlivé část přenosové cesty, která mezi oběma počítači vzniká.

Propojení mezi počítačem a modemem je dnes nejčastěji realizováno pomocí sériových rozhraní, která zvládají rychlost až 115 kbps. Jak si později řekneme, v některých případech to již nemusí postačovat - ale prozatím předpokládejme, že zde není úzké místo. Pokud by bylo, je možné propojit počítač s modemem třeba pomocí rozhraní USB (což se dnes stále častěji děje).

Propojení mezi oběma modemy je nutné rozdělit na tři části - na dvě časti vedoucí po místních smyčkách na obou stranách (od modemů k nejbližší telefonní ústředně), a na "střední část", vedoucí uvnitř telefonní sítě mezi ústřednami (viz obrázek č. 3).

Dokud byla telefonní síť plně analogová, platilo pro všechny tři tyto úseky stejné principiální omezení. To způsobovalo, že maximální dosažitelná přenosová rychlost (tedy rychlost přenosu dat, měřená v bitech za sekundu) byla, resp. je 33,6 kbps.

Když se telefonní síť postupně digitalizovala, změnilo se vzájemné propojení mezi ústřednami z analogového na digitální. Pro každý jednotlivý hovor, ať již hlasový či využívaný pro přenos dat, bylo vyhrazeno 64 kilobitů za sekundu. K určité změně došlo i na místních smyčkách, alespoň tam, kde tyto ústí do plně digitálních ústředen - zde se maximální dosažitelná rychlost za určitých podmínek (při napojení na digitální ústřednu) zvedla na 56 kbps, byť jen v jednom směru, od ústředny k uživateli, zatímco v opačném směru zůstala maximální přenosová rychlost na 33,6 kbps.

K významnější změně došlo až v souvislosti s technologií ISDN. Ta totiž dokázala zvýšit přenosovou rychlost na místní smyčce na stejnou úroveň jakou má střední část spoje (mezi ústřednami), tedy na 64 kbps, čímž vznikl souvislý přenosový kanál o přenosové rychlosti 64 kbps. V rámci ISDN přípojky, konkrétně té její verze, která využívá místní smyčku, má uživatel dokonce k dispozici dva takovéto přenosové kanály (označované jako kanály B), a každý z nich nabízí přenosovou rychlost 64 kbps. Kromě toho nabízí tato ISDN přípojka ještě jeden služební kanál o rychlosti 16 kbps, což znamená, že na místní smyčce se dosahuje rychlosti 2x64 + 16, resp. 144 kbps (viz obrázek č. 4).

Přenosové kanály o rychlosti 64 kbps, které ISDN vytváří, jsou ale maximem které lze dosáhnout, pokud má přenos dat vést skrze telefonní síť. Důvodem je charakter spojení mezi ústřednami, který vytváří jednotlivé kanály právě a pouze o rychlosti 64 kbps. Je samozřejmě možné tyto 64-kilobitové kanály spojovat do většího celku (tzv. je agregovat), ale má to jeden velmi nepříjemný háček - operátorům (pevné) telefonní sítě to "zkonzumuje" stejně kapacit jejich sítě jako jeden běžný hlasový hovor. Proto si také za každý takto použitý kanál obvykle účtují samostatně, stejně jako za příslušný hovor.

Pokud má být na místních smyčkách dosahováno podstatně vyšších rychlostí než 64 kbps či několika málo násobků, a pokud má být takovýto přenos ekonomicky únosný, nesmí již procházet skrze vnitřní část telefonní sítě, konkrétně mezi jejími ústřednami. Jinak by spotřebovával příliš mnoho 64-kilobitových kanálů mezi ústřednami (které by ani nemusely být k dispozici současně), a při typické tarifní politice operátorů pevné sítě by se uživatelé nejspíše nedoplatili. Schůdným řešením je "odbočit" datový tok těsně před telefonní ústřednou a dále jej vést jiným způsobem - nejlépe již v digitální podobě a po patřičně dimenzované přenosové cestě resp. datové síti (viz obrázek č. 5). Přesně takto se vše řeší při nasazení technologií ADSL na místní smyčky, například pro potřeby připojení k Internetu. V takovémto případě se na již existujících místních smyčkách, původně využívaných pro přenosy rychlostmi 33,6 kbps či 56 kbps (s použitím telefonních modemů), či 2x 64 kbps (u ISDN), dosahuje podstatně vyšších rychlostí - až v řádu megabitů za sekundu!

Proč se ale v tomto případě vůbec využívají místní smyčky? Proč se raději koncový účastník nenapojí na onu "patřičně dimenzovanou digitální přenosovou síť" přímo? Z jednoduchého důvodu, protože tato síť nejspíše nevede až k němu a bylo by potřeba ji náležitě "protáhnout" právě až k příslušnému koncovému uživateli (v praxi se hovoří také o tzv. "překlenutí poslední míle"). To by ale znamenalo rozkopat ulice a domy a natáhnout nové dráty. Nebo se to dá vyřešit využitím již existující drátů, konkrétně místních smyček, vedoucích do velkého počtu lokalit, a datovou síť "dotáhnout" jen tam, kam tyto místní smyčky ústí (k telefonní ústředně). Už chápete onu metaforu s bohatstvím, které v sobě skrývají místní smyčky?