Sieć szerokopasmowa: Porównanie technologii

Dzięki technologii xDSL, kablowi/DOCSIS, technologii światłowodowej, audycjom radiowym i nowym standardom łączności ruchomej na rynku dostępnych jest wiele technologii szerokopasmowych, które zapewniają niezawodne usługi szerokopasmowe. Ważne jest jednak, aby wybrać technologię odpowiednią dla danego regionu. Poniżej podsumowano główne cechy każdej technologii. Tabela przeglądowa pozwala na szybkie porównanie na pierwszy rzut oka.

Przewodowe technologie szerokopasmowe

ADSL, ADSL2, ADSL2+

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 24/3 Mb/s

Zakres wydajności: 5 km

Architektura infrastruktury: dostęp do internetu poprzez transmisję danych cyfrowych przewodami lokalnej sieci telefonicznej kończy się na centrali telefonicznej

Przydatność: korzystanie z istniejącej infrastruktury telefonicznej; szybka instalacja; mały zakres wydajności ze względu na rezystancję linii miedzianych linii przyłączeniowych

VDSL, VDSL2, Wektorowanie, 35b Supervectoring

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 250/40 Mb/s

Zakres wydajności: do 300 metrów - 1 km

Architektura infrastruktury: dostęp do internetu poprzez transmisję danych cyfrowych przewodami lokalnej sieci telefonicznej kończy się w szafce ulicznej (VDSL); Vectoring pozwala na eliminację rozmów krzyżowych dla wyższych przepustowości.

Przydatność: korzystanie z istniejącej infrastruktury telefonicznej; szybka instalacja; mały zakres wydajności ze względu na rezystancję linii miedzianych linii przyłączeniowych

Przyszłość technologii: dalsze udoskonalenie szybkości i zasięgu poprzez udoskonalenie i połączenie nowych technologii opartych na DSL (tryb fantomowy, wiązanie, wektorowanie); technologia mostowa w kierunku kompletnej infrastruktury kabli światłowodowych

G.Fast

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: Możliwa przepustowość Gbps

Zakres wydajności: do 100 m

Architektura infrastruktury: G.Szybko: Zwiększenie częstotliwości do 212 MHz w celu osiągnięcia większej szerokości pasma

Przydatność: korzystanie z istniejącej infrastruktury telefonicznej; szybka instalacja; mały zakres wydajności ze względu na rezystancję linii miedzianych linii przyłączeniowych

Przyszłość technologii: dalsze udoskonalenie szybkości i zasięgu poprzez udoskonalenie i połączenie nowych technologii opartych na DSL (tryb fantomowy, wiązanie, wektorowanie); technologia mostowa w kierunku kompletnej infrastruktury kabli światłowodowych

CATV & DOCSIS

Szybkość na niższym/wyższym szczeblu (DOCSIS 3.0): 1 Gb/s/200 Mb/s

Zakres wydajności: 2-100 km

Architektura infrastruktury: kabel koncentryczny na ulicach i w budynkach; włókna w segmentach podajnika. Rozszerzenia sieci w celu zapewnienia funkcji kanału wstecznego

Przydatność: korzystanie z istniejącej infrastruktury telewizji kablowej; szybka instalacja; wysokie prędkości przesyłu

Przyszłość technologii: Dalsze wdrażanie nowych standardów (DOCSIS 3.1 & 4.0) pozwala zapewnić użytkownikom końcowym większą przepustowość. DOCSIS 4.0 umożliwia wielogigabitowe symetryczne prędkości przy zachowaniu wstecznej kompatybilności z DOCSIS 3.1.

Kabel światłowodowy

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 10/10 Gbps (i więcej)

Zakres wydajności: 10-60 km

Architektura infrastruktury: transmisja sygnału za pomocą światłowodu; dystrybucja sygnałów za pomocą urządzeń sieciowych zasilanych elektrycznie lub niezasilanych rozdzielaczy optycznych

Przydatność: największa przepustowość pasma; zakres wysokiej wydajności; wysokie koszty inwestycji; przepustowość zależy od transformacji optycznej w sygnały elektroniczne na krawężniku (FTTC), budynku (FTTB) lub domu (FTTH)

Przyszłość technologii: Technologia nowej generacji, aby sprostać przyszłym wymaganiom w zakresie przepustowości

Bezprzewodowe technologie szerokopasmowe

LTE (zaawansowane) (4G)

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 300/75 Mb/s

Zakres wydajności: 3-6 km

Architektura infrastruktury: urządzenia mobilne wysyłają i odbierają sygnały radiowe z dowolną liczbą stacji bazowych wyposażonych w anteny mikrofalowe; obiekty połączone z kablową siecią komunikacyjną i systemem przełączania

Przydatność: bardzo dobrze nadaje się do pokrycia obszarów oddalonych (np. 800 MHz); szybkie i łatwe do wdrożenia; wspólne medium; ograniczone częstotliwości

Przyszłość technologii: komercyjne wdrożenie nowych norm z dodatkowymi funkcjami (HSPA+, 5G) oraz zapewnienie większej liczby bloków widma częstotliwości (490–700 MHz); zaspokaja przyszłe potrzeby w zakresie mobilności i przepustowości

5G

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 10/1 Gbps

Zakres wydajności: 3-6 km

Architektura infrastruktury: urządzenia mobilne wysyłają i odbierają sygnały radiowe z dowolną liczbą stacji bazowych wyposażonych w anteny mikrofalowe; obiekty połączone z kablową siecią komunikacyjną i systemem przełączania

Przydatność: wysokie osiągalne wskaźniki danych; niskie opóźnienie; wysoka niezawodność; wyższe pasma częstotliwości; zaawansowana transmisja z wykorzystaniem wielu anten; obsługa ekstremalnych gęstości urządzeń; elastyczne wykorzystanie widma

Przyszłość technologii: zaspokaja przyszłe potrzeby w zakresie mobilności i przepustowości; umożliwia łączność dla szerokiej gamy nowych zastosowań

Satelita GEO

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 100/20 Mb/s (ViaSat-2)

Zakres wydajności: Wysoka

Architektura infrastruktury: Terminale użytkownika końcowego (np. anteny satelitarne) wysyłają i odbierają sygnały do/z satelitów geostacjonarnych orbitujących na wysokości ~36 000 km. Satelity te przekazują sygnał do i z naziemnych stacji naziemnych (węzłów bramowych) podłączonych do globalnego szkieletu internetowego. Komunikacja obejmuje propagację fal radiowych na duże odległości, wprowadzając większe opóźnienie (~600ms). Cała sieć obejmuje ładunki satelitarne, infrastrukturę naziemną i urządzenia po stronie użytkownika, tworząc dwukierunkowe połączenie między użytkownikami a usługami internetowymi za pośrednictwem transmisji kosmicznej.

Przydatność: bardzo dobrze nadaje się do pokrycia obszarów oddalonych; szybkie i łatwe do wdrożenia; opóźnienie czasu pracy; asymetryczne

Przyszłość technologii: prędkości powyżej 100 Mb/s w oparciu o następną generację satelitów o dużej przepustowości (np. ViaSat-3)

Satelity LEO

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 50–250 Mb/s w dół / 10–40 Mb/s w górę, z opóźnieniem 20–40 ms, dystrybucja sygnału do użytkownika za pośrednictwem WiFi/4G/5G

Zakres wydajności: Wysoka

Architektura infrastruktury: Terminale użytkownika (np. anteny z układem fazowym) łączą się z satelitami na niskiej orbicie okołoziemskiej (~340–2 000 km wysokości). Satelity te tworzą ruchomą sieć siatkową, która dynamicznie kieruje dane między sobą i w dół do naziemnych stacji naziemnych połączonych z szkieletem internetowym. Ponieważ satelity LEO stale się przemieszczają, ciągła obsługa wymaga przekazania między satelitami a stacjami naziemnymi. System obejmuje konstelacje satelitów, bramy naziemne, terminale użytkowników i systemy sterowania do zarządzania ścieżkami orbitalnymi i łącznością, umożliwiając szybki dostęp szerokopasmowy o niskim opóźnieniu na szerokich i odległych obszarach.

Przydatność: zmniejszone opóźnienie; możliwy przystępny cenowo dostęp do internetu; kontrolowanie przez niezbędne stacje naziemne niestacjonarnych satelitów latających jest bardzo trudne

Przyszłość technologii: możliwy dostęp do internetu na obszarach bardzo wiejskich i oddalonych

Balony INTERNET

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: Dystrybucja sygnału do użytkownika przez WiFi/LTE/HSPA

Zakres wydajności: ~80 do 100 km średnicy na balon

Architektura infrastruktury: Balony internetowe działają w stratosferze na wysokości około 18–20 km. Każdy balon posiada nadajnik-odbiornik, który nawiązuje połączenie bezprzewodowe z antenami naziemnymi (na dachach lub stacjach naziemnych) za pomocą sygnałów LTE lub WiFi. Te powietrzne stacje bazowe są połączone w sieć za pomocą łączy satelitarnych lub komunikacji laserowej / radiowej między balonami. Dane są następnie przesyłane z balonu do szkieletu internetowego za pośrednictwem naziemnych stacji naziemnych. Balony są sterowane zdalnie za pomocą regulacji wysokości w celu nawigowania po prądach wiatru.

Przydatność: obecnie w fazie testowej; kwestionowanie kontroli; Sterowanie przez niezbędne stacje naziemne niestacjonarnymi balonami latającymi jest bardzo trudne. Projekt Loon został zamknięty w 2021 r. ze względu na brak rentowności ekonomicznej.

Przyszłość technologii: możliwy dostęp do internetu na obszarach bardzo wiejskich i oddalonych

Wi-Fi (802.11n) (IEEE 802.11ad)

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 600/600 Mb/s (802,11n); 6,7 Gbps (IEEE 802.11ad)

Zakres wydajności: wewnątrz 70/ na zewnątrz 250 m (802.11n); 3,3 m (IEEE 802.11ad)

Architektura infrastruktury: Wi-Fi działa poprzez punkty dostępu bezprzewodowego (AP) podłączone do sieci lokalnej (LAN) lub routera internetowego. Urządzenia użytkownika łączą się z tymi punktami dostępu za pośrednictwem nielicencjonowanego widma (np. 2,4 GHz dla 802.11n; 60 GHz dla 802.11ad). Punkty dostępu służą jako pomost między użytkownikami bezprzewodowymi a szerszym internetem, wykorzystując połączenia Ethernet lub światłowodowe do dosyłu. Sieci Wi-Fi są zazwyczaj lokalne i zdecentralizowane.

Przydatność: niedrogie i sprawdzone; szybkie i łatwe do wdrożenia; mały zakres wydajności; wspólne medium

Przyszłość technologii: zwiększone wykorzystanie hotspotów w miejscach centralnych

WiMAX

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: 6/4 Mb/s; 70 Mb/s (IEEE802.16e)

Zakres wydajności: 60 km linii wzroku (LOS) na obszarach wiejskich lub płaskich; W warunkach miejskich zasięg jest znacznie krótszy.

Architektura infrastruktury: WiMAX wykorzystuje stacjonarne lub mobilne stacje bazowe z antenami sektorowymi do bezprzewodowego łączenia terminali użytkowników końcowych w licencjonowanych lub nielicencjonowanych pasmach. Te stacje bazowe są podłączone do szkieletu internetowego za pomocą łączy światłowodowych lub mikrofalowych. Obsługuje zarówno topologie sieci point-to-multipoint (PMP), jak i mesh.

Przydatność: niedrogie i sprawdzone; szybkie i łatwe do wdrożenia; zakres wysokiej wydajności; wspólne medium

Przyszłość technologii: jest stale zastępowany technologiami Wi-Fi i 4G/5G. W związku z tym nie odgrywa on już znaczącej roli i nie oczekuje się dalszego rozwoju sytuacji.

LiFi

Stawka na niższym/wyższym szczeblu: Do 224 Gbps w warunkach laboratoryjnych; zazwyczaj waha się od setek Mb/s do niskich Gb/s w praktycznych wdrożeniach.

Zakres wydajności: kilka metrów

Architektura infrastruktury: urządzenia mobilne przesyłają i odbierają świetlne sygnały danych za pomocą diod LED i fotodetektorów. Sygnały te są następnie kierowane przez punkty dostępowe LiFi, które są podłączone do przewodowej sieci komunikacyjnej i systemu przełączania.

Przydatność: zapewnia komunikację jedynie na krótkich dystansach; niska niezawodność; wysokie koszty instalacji; Tylko skuteczne i trwałe w zamkniętych pomieszczeniach

Przyszłość technologii: przydatna w obszarach wrażliwych elektromagnetycznie, takich jak kabiny samolotów, szpitale i elektrownie jądrowe, gdzie może zapewnić bezprzewodową komunikację bez powodowania zakłóceń elektromagnetycznych.