Twórcy modemów mieli szczęście nie tylko dzięki większym prędkościom. Musieli rozwiązać wąskie gardło przepustowości. Starsze techniki, takie jak kluczowanie z przesunięciem częstotliwości (FSK), osiągnęły swoje granice. Dlatego przeszli na kluczowanie z przesunięciem fazowym (PSK). Potem pojawiła się kwadraturowa modulacja amplitudy (QAM). Techniki te umożliwiły upakowanie ogromnych ilości danych w paśmie 3000 Hz oferowanym przez standardową linię telefoniczną wykorzystującą częstotliwość głosu.
Być może pamiętasz modem 56K. Nigdy nie osiągnął 56Kbps. W rzeczywistym użyciu maksymalna prędkość wynosiła około 48 Kb/s, chyba że masz idealną linię bez szumów. Było to twarde ograniczenie dla metod z epoki analogowej.
W tych szybkich modemach zastosowano koncepcję stopniowej degradacji. Jeśli linia była zaszumiona lub cienka, modem nie wyłączał się po prostu. Przetestował połączenie, zmniejszył prędkość i utrzymał połączenie.
Potem przyszła kolej na Asymetryczną Cyfrową Linię Abonencką (ADSL). Nazwa mówi sama za siebie: asymetryczna. Dane przemieszczają się szybciej w jednym kierunku niż w drugim.
Dlaczego to jest ważne? Większość użytkowników domowych pobiera więcej niż przesyła. Przesyłaj strumieniowo filmy, ładuj strony internetowe, wysyłaj e-maile. ADSL wykorzystuje tę funkcję.
Wykorzystuje także prawa fizyki. Każdy dom lub firma ma dedykowany przewód miedziany biegnący do centrali firmy telekomunikacyjnej lub multipleksera. Ten przewód nie jest zwykłym przewodem, jak stara linia „imprezowa”. Działa na zasadzie punkt-punkt. Ten dedykowany kanał może przesłać znacznie więcej danych niż 3000 Hz wymagane do połączenia głosowego.
Jeśli masz modem ADSL w domu, a centrala ma również modem ADSL, ta miedziana sekcja stanie się w pełni cyfrowym, szybkim łączem. W idealnych warunkach przepustowość wynosi około 8 Mbit/s dla odbioru (z Internetu do Ciebie) i 1 Mbit/s dla transmisji. To ogromny skok z 48 Kbps.
Ta sama linia obsługuje oba kierunki. Możesz jednocześnie rozmawiać przez telefon podczas pobierania pliku. Sygnały nie zakłócają się wzajemnie.
Jak to działa? Metoda jest zaskakująco prosta.
Pasmo linii telefonicznej od 24 000 herców do 1 100 000 herców jest podzielone na sekcje. Jest on podzielony na pasma po 4000 herców. Do każdego pasma przypisany jest modem wirtualny.
Jest około 249 takich wirtualnych modemów. Każdy z nich testuje swój własny, specyficzny fragment przepustowości i robi wszystko, co w jego mocy, z przydzielonymi zasobami. Niektóre pasy są czyste, inne hałaśliwe. Hałaśliwe pasy zmniejszają prędkość, czyste pasy zwiększają prędkość.
Całkowita prędkość Twojego kanału to całkowita prędkość wszystkich 249 wirtualnych modemów pracujących równolegle.
Przepustowość wynosi około 1 megabit na sekundę (Mb/s) między domem a firmą telekomunikacyjną (nadawanie) i 8 Mb/s między firmą telekomunikacyjną a domem (odbiór) w idealnych warunkach.
To właśnie ta architektura uczyniła ADSL znacznie szybszym niż połączenie telefoniczne. Nie tylko wzmocnił sygnał. Zmienił zasady gry. Wykorzystał całą linię, a nie tylko dolny zakres częstotliwości.
Od tego czasu technologia DSL ewoluowała. Komunikacja światłowodowa jest obecnie szeroko rozpowszechniona w wielu obszarach. Jednakże zasady kanalizowania i zarządzania hałasem pozostają aktualne.
Jeśli nadal korzystasz z połączenia dial-up, tracisz. Jeśli korzystasz z ADSL, żyjesz przeszłością. Jednak zrozumienie, jak tu dotarliśmy, pomaga wyjaśnić, dlaczego nowoczesny Internet szerokopasmowy wygląda tak, a nie inaczej.
Przejście z technologii analogowej na cyfrową nie było jedynie krokiem technicznym. To było nieuniknione. Potrzebowaliśmy większej przepustowości. Były już miedziane linie. Musieliśmy tylko wymyślić, jak je wykorzystać.
Co dalej?
Linie miedziane są nadal obecne w wielu miejscach
