Glas istället för koppar

Transkript

1 TOM SIDA

2 Bredband Bredband betyder inte en väldigt bred kabel. Istället handlar det om hur mycket information som kan överföras via en förbindelse mellan t.ex. en dator och ett nätverk. Med bredband får du möjlighet att överföra rörliga bilder (video) med hög kvalitet till din dator eller din telefon. Med de kommande s.k. 3G (tredje generationen) mobiltelefonisystem kommer du till exempel att kunna skicka nytagna videosekvenser till dina vänner via en 3G telefon. Det kommer också att finnas telefoner som innehåller videokameror du kommer att kunna se den du pratar med i bilder av lika bra kvalitet som dagens TVprogram. Man kan säga att bredband är en effektiv data- och mediauppkoppling där media står för överföring av ljud, bild eller rörliga bilder. Det finns ingen exakt definition på hur mycket en anslutning ska klara, för att kallas bredband. Allt som har en kapacitet på minst 2 Mbit/s* klarar definitivt gränsen. Det är också ITkommissionens nuvarande rekommendation, även om det talas om att kravet ska höjas till 5 Mbit/s. En sak som verkar vara säker är att kravet på överföringshastighet och kapacitet ökar med tiden ju mer teknik vi lär oss att använda. Glas istället för koppar Det finns många olika sätt att föra över information mellan människor och mellan datorer. Den hittills vanligaste lösningen är elektriska ledningar, koppartråd. När telefonisystemen byggdes upp under 1900-talet var det denna lösning man använde. Varje abonnent är då uppkopplad till en telefonväxel via 26

3 en egen kabel med två koppartrådar, s.k. parkabel. Detta räcker gott och väl för att överföra tal med bra kvalitet. I och med att fler och fler personer fick egen telefon krävdes mycket stora kablar med många trådar mellan växlarna och telefonstationerna. Under 70- talet började man använda optisk fiber (glasfiber) för att föra över information mellan telefonstationer. En sådan fiber kunde i de tidiga systemen ersätta tusentals koppartrådar. Fiberoptik basen i bredbandskommunikation Det finns ingenting som kan föra över så stora mängder information, så snabbt och så lång väg som fiberoptik. Ljud och data, skickas då med hjälp av ljuspulser via en glasfiber (se nästa uppslag). Med dagens fiberoptiska lösningar kan en fiber ersätta miljoner koppartrådar. När utrustningen som sänder och tolkar signalerna utvecklas, kommer varje fiber att kunna föra över ännu mer information. Nationellt stamnät Regeringen har gett Svenska Kraftnät i uppdrag att bygga ett bredbandsstamnät med fiberoptiska kablar som ska nå varje kommunhuvudort i Sverige. Stamnätets kablar hängs upp i elstamnätet, som redan sträcker sig över hela landet. Kommunnät och accessnät Om bredbandsnätet ska nås av alla orter och alla hus i Sverige, krävs att kommunerna har bredband från sin huvudort Foto: Krister Carlsson och fram till de små orterna i kommunen. Det måste också finnas access (tillgänglighet) från bostaden till kommunens nät. Kommunerna beslutar själva om utbyggnad av kommunnätet, som blir en del av stamnätet. På stora orter, med många nätabonnenter, är det lönsamt att anlägga bredband och utbyggnaden genomförs av privata företag, men för att kommunnätet ska bli utbyggt även till små orter krävs politiska beslut. Accessnäten är de sista korta sträckorna fram till användarna. Det kan vara förbindelsen mellan ett visst område och kommunens nät till orten eller förbindelsen mellan en lägenhet och områdets nät. Genom att accessnätet inte ska serva så många åt gången och inte överföra information så lång sträcka, finns det flera tekniker för bredbandsuppkoppling, där koppartråd används på ett nytt sätt, t.ex. kabel-tv, telenät och elnät. Dessutom finns radio. Oftast är det fastighetsägarna som beslutar om vilken leverantör och teknik som ska användas. Se fiberkabelns innehåll på nästa uppslag. Bit är den minsta informationsenheten inom datatekniken. Den utgörs antingen av en etta eller en nolla. * Mbit/s = mega bit per sekund. En informationsöverföring på 2 Mbit/s = 2 miljoner informationsbitar per sekund, i form av t.ex. ljuspulser eller elektriska pulser. Byte är en kombination av ettor och nollor som representerar ett tecken. En byte är detsamma som 8 bitar. Kilo (k) = tusen. Mega (M) = miljon. Giga (G) = miljard. Tera (T) = tusen miljarder. 27

4 Optisk bredbandsförbindelse En optisk bredbandsförbindelse består av ett antal kablar. Varje kabel innehåller ett antal glasfibrer. De största kablarna innehåller ett tusental fibrer. Fibrerna består av en mycket liten kärna av mycket rent glas, 8-10 mikrometer* stor, där all information går. (jämför hårstrå som är mikrometer i diameter). Fiber av glas Glaset i fiberns kärna är så rent, att en flera meter tjock fönsterruta inte skulle vara synlig för det mänskliga ögat. Ljuset som sänds genom en enda glasfiber är så starkt att det skulle bränna sönder ögat om man tittade på en fiber samtidigt som den transporterar ljuspulser. Kärnan omges av en mantel av glas som är ca 1/10 dels millimeter tjock. Ytterst finns primär- och sekunddärskydd av plast. *Mikrometer = miljondels meter Bit, den minsta informationsenheten inom datatekniken, utgörs antingen av en etta eller en nolla. Innan information transporteras över ett kommunikationsnät omvandlas ettorna och nollorna till ljus- eller elektriska pulser. 28

5 Vid fiberoptisk kommunikation sänder man olika nyanser, våglängder, av infrarött ljus. Ett band är ett våglängdsområde. Ordet bredband kommer från att våglängder inom ett brett område nyttjas för att skicka signaler. C-bandet är det våglängdsintervall som används mest för optisk kommunikation. L-bandet är ett våglängdsintervall som börjar användas och som därmed fördubblar fiberns kapacitet. C-band L-band Informationskapaciteten hos en optisk fiberkabel bestäms av tre saker: Hur tätt ljusvåglängderna ligger inom ett band. Genom att sända infraröda ljuspulser i olika nyanser, våglängder, kan man samtidigt skicka 80 olika kanaler (nyanser) i en fiber. Signaler med olika våglängd (nyans) stör inte varandra, men de måste vara tillräckligt olika för att mottagaren ska kunna uppfatta skillnaden på dem när de kommer fram. Metoden att sända många nyanser av ett färgområde kallas WDM (Wavelength Division Multiplexing, eller våglängdsmultiplexering). Antalet kanaler i en fiber kommer att stiga i framtiden. På forskningslaboratorium har man lyckats demonstrera system där man kan särskilja 160 olika våglängder inom ett band. Hur brett våglängdsintervallet är. Idag är det vanligast att sända ljussignaler inom det sk C-bandets våglängdsintervall. Genom att bredda våglängdsintervallet till ytterligare ett färgområde av infrarött, det sk L-bandets, kan man sända och avläsa ytterligare 80 olika nyanser av infrarött ljus. På så sätt fördubblas kapaciteten inom samma fiber. Den stora fördelen med WDM-system är att man kan mångdubbla kapaciteten på en redan nedlagd fiber genom att byta sändar- och mottagarutrustningar i änden av fibern. Antalet fibrer i kabeln. De största kablarna innehåller ca fibrer. Större kablar än så, blir otympligt stora, svåra att tillverka och reparera. + + = antalet kanaler. En bredbandskabel som innehåller fibrer och transporterar ljus enbart inom C- bandsfrekvensen, kan idag samtidigt föra över information i kanaler där varje kanal kan ha en kapacitet på 10 Gbit per sekund (kanalen klarar att skicka 10 miljarder ljuspulser/sek). Totalt klarar kabeln miljarder ljuspulser/sek. 29

6 Accessnät De största kostnaderna med att skapa fungerande bredbandskommunikation är den sista sträckan in till användaren, från bredbandsnätet i området. Det är denna del av kommunikationssystemet som kallas accessnät. Att dra nya ledningar från de nergrävda huvudkablarna fram till ditt hus och i ditt hus, medför stora kostnader. Vad är skillnaden mellan stamnät och accessnät? Stamnätet ska skicka signaler tvärs över hela landet. Med fiberoptik skickas signaler många mil innan de måste förstärkas. Accessnätet ska skicka signaler en kort sträcka. Flera metoder finns för detta. Sådana signaler som på en lång sträcka skulle tunnas bort, kan förmås att nå fram till transformatorn i andra ändan av accessnätet. Stamnätet ska serva hur många användare som helst samtidigt. En enda glasfiber i stamnätet kan också skicka mer än vad en miljoner vanliga modem skulle klara på samma tid. Accessnätet ska serva ett mindre område eller ett hus. Det finns olika sätt att beräkna kapaciteten. Ofta påverkas den av hur många som utnyttjar accessnätet samtidigt. En hemdator med bredbandsuppkoppling där kapaciteten är 2 Mbit/ s klarar att visa två videofilmer med VHS-kvalitet samtidigt. I praktiken blir hastigheten på internet sällan så stor, eftersom nät och servrar, som signalerna ska passera i det totala nätsystemet, innehåller ett antal flaskhalsar. 30

7 Det finns flera olika typer av accessnät att välja på och det är här användarna gör sitt bredbandsval. Optiska fibrer Man kan installera helt nya accessnät med hjälp av optiska fibrer. Den lösningen klarar mycket stora informationsmängder. Vissa bostadsbolag installerar i dag denna typ av optiska accessnät. De fiberoptiska lösningarna har hittills varit relativt dyra, därför har optiska fibrer huvudsakligen använts i de centrala delarna av telefonnätet. På senare år har det skett mycket forskning för att sänka kostnaderna för fiberoptiska komponenter, en lösning som skulle möjliggöra att man drar fiber ända fram till bostaden. Radio Radio kan användas för att klara den sista sträckan till abonnenten. Mobiltelefonisystemen, som bygger på användandet av radiovågor, har kapacitet att överföra stora mängder information. Men man måste göra ett val; antingen ges ett fåtal användare möjlighet att skicka mycket information och övriga får upptaget-ton, eller också begränsar man informationsmängden för varje användare till t. ex. vanligt tal, som inte kräver så mycket informationskapacitet, och ger istället många möjlighet att komma fram. Vill man öka informationsöverföringen till varje mottagare, kan man minska den yta som en basstation täcker; ett mindre antal användare, inom en mindre yta, får tillgång till större informationskapacitet, större bandbredd. För att täcka Sverige krävs då betydligt fler basstationer. Det är en sådan utbyggnad som kommer att påbörjas i satsningarna på trådlöst bredbandsradionät, för att föra in den tredje generationens mobiltelefoni i Sverige. På flera håll i landet finns redan trådlöst kommunikationsnät inom vissa bestämda områden, s.k. WLAN-nät (Wireless Local Area Network*). Stora industrier är ett exempel, sjukhus och flygplatser är andra. Systemet anpassas för just det område och den verksamhet där det används. Bluetooth är en standard för trådlös kommunikation på korta avstånd (10 meter respektive 100 meter). Tekniken bygger på att man har små radiosändare med begränsad räckvidd; inom en arbetsplats eller i ett hem kommer datorer, skrivare, telefoner m.m. att kunna kommunicera med varandra utan fasta kablar. Dessutom har det skickats upp ett antal satelliter i rymden, för att skapa möjligheter till direktkommunikation mellan mobiltelefon och satellit. Detta system har hittills varit ett dyrt alternativ för användarna och inte funnit tillräckligt stor marknad för att vara lönsamt. Kabel-tv-nät Kabel-tv-kablar, koaxialkablar, klarar att föra över stora mängder information och är idag den vanligaste anslutningsformen för hushåll. Telenät Med hjälp av nya tekniker kan man komprimera data för överföring av elektriska signaler via det befintliga telenätet. Det är just förmågan att komprimera som gör det möjligt att använda befintligt nät för bredbandsaccess, eftersom det krävs avsevärt mycket mer informationsbitar för att överföra exempelvis en bild, än talet i ett telefonsamtal. ADSL* och XDSL* är exempel på denna typ av lösningar. Telefonjacket används och inga nya ledningar behöver dras. Elnät Att använda elnätet för att skicka signaler är ingenting nytt. Detta har elbolag gjort sedan 40-talet för att styra vissa funktioner på elstationerna. Det befintliga elnätet kan också användas för att föra över stora mängder data kortare sträckor. Vid elnätskommunikation är eltransformatorerna uppkopplade mot områdets bredbandsnät med en särskild kabel. Elnätet används som accessnät från sista transformatorstationen för el, fram till varje eluttag i huset. Över den vanliga 220 voltspänningen läggs en högfrekvent signal som för över informationen. Med elnätskommunikation kan bredbandsuppkoppling i princip ske från varje eluttag i bostaden eller kontoret och användaren kan koppla upp sig från den plats som för tillfället passar bäst. Inga nya kablar behöver installeras och dras. * Se ordlista sid

8 Dataord & begrepp A Accessnät Yttersta delen av kommunikationsnätet. Oftast är det koppartrådar som når fram till kundens hus. ADSL, Asymmetrical Digital Subscriber Line, överföring av stora informationsmängder via kodad information på befintligt telenät. Högre hastighet till abonnenten än från abonnenten. en bokstav enligt ASCII-formatet. Beroende på om kontrollsiffror används eller ej motsvaras en byte av 8-10 bits. C Chatta Småprata. Att kommunicera med någon via Internet genom att skriva meddelanden på tangentbordet. D Fiberkabel Se optisk kabel. Flat rate Fast eller trafikoberoende kostnad för IT-kommunikation. Kostnaden för kunden för en viss tjänst påverkas inte av tiden tjänsten tar i anspråk. FTP File Transfer Protocol. Protokol för överföringar på TCP/IP-nätverk av datafiler, t.ex. texter, bilder och program. G B Backbone. Se stamnät. Bandbredd (Bandwidth) - maximal överföringskapaciteten, mätt i databitar per sekund (bps), hos en ledning för datakommunikation. Bit Binary digit. Den minsta informationsenheten inom datorer, uttrycks antingen som ett eller noll. Bluetooth Blåtand. En standard för trådlös kommunikation för korta avstånd. Kommunikationen sker via högfrekventa radiovågor, vilket kräver fri sikt mellan de kommunicerande enheterna. Det är en öppen världsstandard, vilket betyder att det inte krävs licens för att använda tekniken i produktutveckling. Namnet kommer från Harald Blåtand, vikingen som bestämde sig för att han skulle erövra hela världen. Blåtand Bluetooth. Se ovan. Bps bit per sekund. Browser Bläddrare. Se Webbläsare. DVD Digital Versatile Disc. En teknik för att optiskt lagra stora mängder information. E E-box Electronic box. En sammanlänkande enhet, för att kunna använda olika typer av både webblösning och multimedielösningar, inom ett nätverk, hus och lägenhet. Ethernet. Nätverksstandard som används för att knyta samman datorer i lokala nätverk. Elnätskommunikation (PLC). Elnätet används som bredbandsnät för kommunikation till en fastighet eller inom en fastighet. I det första fallet utnyttjas elnätet som accessnät från sista transformatorstationen för el fram till elmätaren i en fastighet. Elnätskommunikation inomhus innebär att elledningarna inne i en byggnad utnyttjas som informationsbärare. Om de båda systemen kombineras kan bredbandsuppkoppling i princip ske från varje eluttag i en byggnad. Gateway Passage/utgång. Dator som översätter information från ett system till ett annat och skickar den vidare. Elektronisk post går ofta via gateways. Routrar kallas ofta gateways när de arbetar i TCP/IPmiljö. H HAN Home area Network. Datornätverk för hemmiljö. HDTV High Definition TV. Betyder högupplösnings-tv. Har en bildupplösning på 1250 linjer, vilket ger en betydligt skarpare bild är dagens TV där 625 linjer gäller. Tekniken är kopplad till digitala sändningar. HTML Hypertext Markup Language. Programmeringsspråk för skapande av hemsidor. HTTP Hypertext Transport Protocol. Det protokoll som ligger till grund för överföring av dokument i World Wide Web. Hub hubb. Utrustning i datornät som samlar en mängd nätanslutningar. Buss Fast länk mellan exempelvis processor och anslutningskort kallas för datorbussen. Byte En kombination av ettor och nollor för att representera F Fastighetsnät Ett intranät som omfattar en eller flera fastigheter. Internet Världsomspännande datornätverk baserat på kom- I 32

9 munikationsprotokollet TCP/- IP. Namnet anses komma från begreppet koppla ihop nätverk med varandra, som på engelska heter Inter networking. Intranet Intranät. Datanät inom företag eller organisation som använder samma teknik som Internet. Brukar innebära att nätet är baserat på TCP/IP, att en webserver är ansluten till nätet, att presentationssättet är baserat på HTML och att användarna tittar på informationen med hjälp av en webbläsare. Kan innehålla kopplingar ut mot Internet. IP Internet Protocol. Protokoll som tar hand om adressering och vägval för datapaket i Internet. IP-adress Ett 32 databitar långt tal, unikt för varje dator som är ansluten till Internet. Dagens IP-adresser ger möjlighet till cirka fyra miljarder olika adresser. ISDN Integrated Services Digital Network. Digital överföring via vanliga telekablar. Består vanligen av två kanaler på 64 kilobit/s vardera. IT Informationsteknik. Oftast avses nyttjandet av datorer och Internet för informationshantering. K och mätdataöverföring. Används inom industrin, i byggnader och för fjärrstyrning av olika hushålls- och hemelektronikapparater. M Modem En enhet som omvandlar digitala signaler till analoga och vice versa. Används för att ansluta en dator till t. ex. telenätet. Multimedia Datorstödda presentationer som kombinerar flera olika medier samtidigt, t ex text, bild, ljud och rörliga bilder. O Operativsystem Ett program i datorn som styr de andra programmen i datorn. Optisk kabel Fiberkabel. En kabel av glasfiber där ljuspulser förmedlar digital information. OSGi Open Services Gateway Initiative. Standard för kommunikation mellan datorer som E-box arbetar med. P ning och mottagning som gäller för alla datorer/terminaler anslutna till en gemensam kommunikationslinje. Processor Själva datorn. PPP Point to Point Protocol. Vanlig metod för uppkoppling av persondatorer till Internet över telefonlinjer. R Router Kommunikationsdator (växel) i ett datornät. Den tolkar adresser i inkommande datapaket och väljer bästa vägen för dem i nätet. S Server Betjänare. En funktion i ett nätverk som betjänar andra stationer. Stamnät Backbone. Ett datanät med hög kapacitet som sammanbinder andra nätverk med lägre kapacitet, oftast lokala nätverk. T spänner över hela samhällets infrastruktur. Exempel är sjukvård, transport, övervakning och all typ av fjärrstyrning. U URL Uniform Resource Locator. Standardiserad, unik adress för dokument i Internet. Byggs oftast enligt principen: protokoll://dator.företag.land/katalog/fil.typ. V Virtual Reality Virtuell, skenbar, verklighet. VR Virtual Reality. VDSL Very high rate Digital Subscriber Line. Teknik för överföring över koppartråd. Avståndsbegränsning på max cirka m till anslutande fiberkabel. W WAN Wide Area Network. Fjärranslutet nätverk som täcker ett land eller en kontinent. Motsatsen till LAN. Koaxialkabel Kabel för överföring av information med höga hastigheter, 1-10 Mbit/s, t ex den kabel man ansluter en tv till antennuttaget med. LAN Local Area Network. Ett lokalt nät som förbinder ett antal terminaler, ofta med hög överföringshastighet. LonWorks Teknologi för att bygga nätverk för styrning, övervakning, kommunikation L Plattform Benämning på en given processor och/eller ett visst operativsystem och ett givet operativsystem (ett program i datorn som styr andra datorprogram). PLC Power Line Communication. Elnätskommunikation. Portal Webbsida med många ingångar till olika tjänster, t.ex. någon form av sök- eller indextjänst ofta kombinerat med gratis e-post, diskussionsforum, nyheter, länksamlingar, shopping och andra aktiviteter. Protokoll Regler för datakommunikation. De regler för sänd- TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol. De protokoll Internet bygger på i de flesta datasystem. Krävs för att kunna nyttja Internets tjänster fullt ut. TCP delar upp meddelandena i lagom stora bitar paket som skickas oberoende av varandra över nätet och sedan sätts ihop när de kommit fram. IP ser till att varje paket har en adresslapp. I praktiken tillkommer i de flesta fall ett antal andra protokoll, som HTTP, FTP och PPP. Telematik Trådlöst överförd information mellan människor och maskiner. Användningen Webbläsare browser. Program för att bläddra genom informationsmängder via World Wide Web (www). Exempelvis Netscape, Explorer och Mosaic. WLAN Wireless Local Area Network. Ett LAN där informationen överförs med radiovågor. X XDSL, Extended Digital Subscriber line. Överföring av kodad information via befintligt telefonnät. 33