211service.com
Breedband loopt de laatste mijl
Op een gelukkige dag zullen de glasvezelleidingen die uw metropool omcirkelen zich helemaal naar uw huis vertakken. Tot die tijd zullen de meesten van ons die op zoek zijn naar breedbandverbindingen afhankelijk zijn van de tragere draden die we al in huis hebben: koperen telefoondraad met DSL-verbindingen (digitale abonneelijnen) of coaxiale televisiekabels voor kabelmodemdiensten.
Maar deze twee pijlers van last-mile breedband worden vergezeld door draadloze opties, waaronder tweerichtingssatellietdiensten en cellulaire-achtige vaste draadloze technologieën. In de komende jaren zullen we ook digitale tv-datacasting, draadloze optische netwerken en misschien zelfs luchtschepen zien die digitaal manna verspreiden.
Langzaam inbellen
Volgens Cahners In-Stat zullen er tegen het einde van het jaar 10 miljoen kabelmodem-abonnees zijn tegenover 11,5 miljoen DSL-abonnees. Hoewel dat ongeveer het dubbele is van het jaar ervoor, is het slechts een fractie van de meer dan 400 miljoen internetgebruikers wereldwijd. De studie voorspelt dat tegen 2005 slechts de helft van alle Amerikaanse internetabonnees zal genieten van breedbandverbindingen.
Dus waarom de vertraging?
Voor kabelmodem- en DSL-installaties is het de strijd op straat: wegen moeten worden opgegraven, vergunningen worden ingetrokken en politie buiten dienst wordt ingehuurd. Doe-het-zelf-modeminstallatiekits stroomlijnen het trage tempo van het aansluiten van nieuwe gebruikers, maar er moeten nog steeds technici worden gestuurd om verbindingen buitenshuis te activeren, en providers moeten nog steeds miljoenen investeren in technische ondersteuning. Draadloze alternatieven vermijden de kosten van het opgraven van straten, maar vereisen dat technici schotelantennes monteren en zorgvuldig richten.
Er is één lichtpuntje in deze strijd: het brengt glasvezellijnen dieper de wijken in. Als vuistregel geldt: hoe dichter een huis bij het glasvezelknooppunt is waar optische signalen worden omgezet in elektrisch, en hoe meer glasvezelknooppunten worden ingezet om elk gebied te bedienen, hoe hoger de bandbreedte die u geniet. Als gevolg van deze gestage uitbreiding van glasvezel, zouden de verbindingen van 256 kilobit per seconde tot één megabit per seconde die typisch zijn voor de huidige breedband voor consumenten, in de tweede helft van het decennium moeten variëren van één tot drie megabit per seconde. Dat is genoeg om toepassingen zoals videoconferenties en video-on-demand mogelijk te maken, die slecht presteren ten opzichte van de huidige breedbandnetwerken.
Wat is snel genoeg?
De prestaties op de laatste kilometers overtreffen al de snelheid van een individuele verbinding via internet in het algemeen. Een typisch breedbandmodem werkt met ongeveer 600 kilobits per seconde, maar dat is de snelheid waarmee het verbinding maakt met de serviceprovider, niet een typische site op internet. Hoe snel uw modem ook is, verschillende knelpunten beperken de internettoegangssnelheid tot gemiddeld zo'n 300 tot 500 kilobits per seconde.
Dat gemiddelde zou de komende jaren moeten stijgen, maar door de stijgende vraag zal het niet zo snel stijgen als de toename van de last-mile-prestaties. U zult de komende jaren dus waarschijnlijk alleen maar stapsgewijze snelheidsverbeteringen zien. De overstap van 56 kilobit per seconde inbelverbindingen naar 500 kilobit per seconde is veel meer merkbaar dan het upgraden van 500 kilobit per seconde naar één megabit per seconde. Aangezien breedbandaanbieders zich richten op het aanmelden van nieuwe abonnees, zijn ze niet erg geïnteresseerd in het verhogen van uw bandbreedte.
Het hangt allemaal af van je connecties
In toenemende mate wordt de kwaliteit van de verbinding van een breedbandserviceprovider met internet net zo belangrijk als de snelheid van de breedbandmodem. Veel breedbandaanbieders maken gebruik van contentdistributienetwerken om belangrijke internetknelpunten te vermijden en nemen media rechtstreeks van contentaanbieders over. Sommige breedbandaanbieders gaan nog een stap verder en slaan streaming media op lokale servers op, waardoor deze razendsnel voor u, de klant, beschikbaar zijn.
Als het verschil tussen lokale en interlokale toegang steeds groter wordt, zullen breedbandgebruikers wellicht steeds meer tijd besteden aan het samplen van de hoogwaardige, maar veel beperktere inhoud die lokaal door de provider wordt aangeboden, in plaats van te lijden onder de lagere snelheden van de open internetten. Het vooruitzicht van last-mile superbreedbanddiensten die de visuele kwaliteit van televisie combineren met de interactiviteit van het web, is aantrekkelijk voor breedbandaanbieders, grote mediabedrijven, adverteerders en veel consumenten. Anderen zien deze ommuurde tuinen als een bedreiging voor open concurrentie en diversiteit (zie Web achter muren ) .
Over tientallen jaren zullen we terugkijken op de zogenaamde breedbanddiensten van vandaag en ons afvragen hoe we zulke primitieve ervaringen hadden kunnen tolereren. In de tussentijd is dit wat we kunnen verwachten van kabel, digitale abonneelijn, satellieten en vast-draadloos en van verder weg gelegen alternatieven zoals vliegende platforms.
Kabelmodems: snelheidslimieten instellen
Je zou veel snellere verbindingen kunnen krijgen, als de kabelmannen erom gaven.
Dankzij hun coaxiale bekabeling met hoge capaciteit bieden kabelmodemdiensten een groter snelheidspotentieel dan Digital Subscriber Line (DSL). Maar in de echte wereld zijn de prestaties slechts iets sneller dan DSL.
Dat komt omdat kabelnetwerken theoretisch tussen de 10 en 27 megabits per seconde kunnen halen, maar kabelexploitanten meestal limieten van tussen de één en twee megabits per seconde per gebruiker hanteren. En omdat bandbreedte wordt gedeeld, bereiken de meeste gebruikers die limieten zelden. Hoe meer buren inloggen, hoe lager de snelheid.
De gemiddelde kabelmodemsnelheid ligt tussen de 500 en 750 kilobits per seconde, zegt Mike Paxton, analist bij Cahners In-Stat. 'S Avonds laat, zegt Paxton, krijg je vaak een prestatie van één megabit per seconde, maar tijdens piekuren zakt de snelheid vaak tussen de 200 en 300 kilobits per seconde.
Om de prestaties te verbeteren, breiden kabelexploitanten glasvezelnetwerken dieper in buurten uit en creëren ze meer glasvezelknooppunten (de aansluitdozen die de glasvezelsignalen met hogere capaciteit omzetten in elektrische signalen die over een coaxkabel lopen). Door het aantal huizen dat door elk knooppunt wordt bediend te verminderen, neemt de bandbreedte toe.
Bovendien kunnen kabelexploitanten meer bandbreedte vrijmaken door het aantal tv-zenders dat over hetzelfde netwerk loopt te verminderen, hoewel het economisch zelden haalbaar is om dit te doen.
Gezien het algemene gebrek aan concurrentie waarmee ze worden geconfronteerd, zijn kabelaanbieders niet erg gemotiveerd om uw ervaring te verbeteren. Maar ze zijn bezig hun netwerken en modems aan te passen voor telefonie, een mogelijkheid die de meeste DSL-aanbieders al bieden. Modems die voldoen aan versie 1.1 van de Data Over Cable Service Interface Specificaties kabelmodemstandaard zullen later dit jaar arriveren, waardoor het voor kabelaanbieders gemakkelijker wordt om spraakservice te leveren via dezelfde lijnen die worden gebruikt voor tv- en internettoegang.
DSL: de bandbreedte speelt door
Naarmate telefoonbedrijven meer breedbandklanten bereiken, zullen ze de bandbreedte langzaam vergroten.
Digital Subscriber Line (DSL) loopt over dezelfde koperdraden als telefoondiensten en is inherent een langzamere technologie dan kabel. Toch heeft het een aantal trucjes in petto.
Terwijl kabelmodems net zo werken als pc-adapterkaarten die zijn aangesloten op een lokaal netwerk, lijken DSL-modems meer op inbelmodems. Ze zijn gebaseerd op een vaste verbinding met een vergelijkbare modem op het hoofdkantoor van een telefoonbedrijf, dus je bandbreedte zou niet moeten veranderen, zelfs niet als je hele buurt besluit om de Academy Awards online te bekijken. (Een waarschuwing: bepaalde providers zijn overabonneren op hun netwerken, zodat de verbindingen van een centraal kantoor met internet overbelast raken, waardoor de bandbreedte voor iedereen afneemt.)
Hoewel typische DSL-lijnen een service van ongeveer 500 kilobit per seconde leveren, zullen de snelheden stijgen. Cahners In-Stat-analist Ernie Bergstrom zegt dat de meeste nieuwe DSL-lijnen voor consumenten ongeveer 784 kilobits per seconde downstream en 384 kilobits per seconde upstream leveren. In de komende jaren zullen ze proberen dat op te voeren tot één megabit per seconde met betere multiplexapparatuur, zegt Bergstrom, verwijzend naar de kerntechnologie die tussen DSL- en glasvezellijnen op het hoofdkantoor zit.
Deze voorzichtige snelheidsverbeteringen vereisen geen extra glasvezelimplementaties of nieuwe klantapparatuur. In feite kunnen bestaande DSL-modems tussen de 1,5 en 7 megabit per seconde aan. Bijna niemand haalt tegenwoordig dat soort snelheid, voornamelijk vanwege de afstandsbeperkingen van DSL en omdat telefoonbedrijven het te druk hebben met het aanmelden van nieuwe klanten om zich zorgen te maken over het aanbieden van premiumdiensten.
Een back-up maken
Telefoonbedrijven verkopen DSL-service aan consumenten in een asymmetrisch ADSL-formaat waarin de downstream-bandbreedte veel hoger is dan de upstream, vergelijkbaar met kabel.
Met symmetrische DSL zijn de upstream- en downstream-bandbreedten in evenwicht, waardoor het nuttig is voor toepassingen zoals videoconferenties of webhosting, die beide grote upstream-capaciteiten vereisen.
Het meeste geld dat op de DSL-markt wordt verdiend, is afkomstig van de verkoop van symmetrische DSL-diensten aan kleine bedrijven, omdat $ 300 per maand een koopje lijkt voor een bedrijf dat $ 1.000 per maand betaalt voor conventionele T1 1,5 megabit-per-seconde service.
Op nieuwere kabelnetwerken weerhoudt niets providers ervan soortgelijke symmetrische diensten te leveren, maar oudere netwerken vereisen dure upgrades om het back-channel voor uploads te vergroten.
Terwijl de kabelmaatschappijen de welvarende buitenwijken domineren, hebben inherente afstandsbeperkingen in DSL-technologie de dienstverlening grotendeels beperkt tot meer stedelijke woonwijken. Buiten 12.000 voet van het dichtstbijzijnde centrale kantoor, zijn klanten over het algemeen beperkt tot 256 kilobit-per-seconde service, en weinig providers bedienen klanten verder dan 15.000 voet. Er is nieuwe lijnverlengingsapparatuur ontwikkeld die het bereik van DSL kan uitbreiden tot tussen de 18.000 en 24.000 voet. Het zal echter jaren duren om deze netwerken uit te breiden en, in tegenstelling tot kabel, zal DSL bandbreedte blijven inruilen voor afstand.
DSL kwam wat traag op gang vanwege de problemen met de afstand, zegt Bergstrom, maar [providers] proberen koortsachtig hun diensten uit te breiden.
Hulp van een stabiel vezeldieet
Binnen vijf jaar, zegt Bergstrom, zullen DSL-aanbieders hun projecten versnellen om glasvezel dieper in buurten en dichter bij huizen uit te breiden. Als gevolg hiervan zal de bandbreedte beginnen te stijgen tot meerdere megabits per seconde.
Uiteindelijk zullen DSL-aanbieders zogenaamde Very High-Speed DSL (VDSL) aanbieden aan klanten binnen een straal van enkele duizenden meters van een centraal kantoor. VDSL vereist nieuwe apparatuur van de klant en kan snelheden tussen 3 en 20 megabits per seconde halen, voldoende bandbreedte voor video-on-demand-diensten. Qwest experimenteert met VDSL in de omgeving van Phoenix, maar dergelijke netwerken zullen pas over tien jaar algemeen beschikbaar zijn. Tegen die tijd zouden kabelmodemnetwerken met vergelijkbare snelheden moeten werken.
Satellieten gaan eindelijk beide kanten op
Verkopers kunnen nu breedband aanbieden zonder inbellen.
Als u zich buiten het bereik van bekabelde breedbandproviders bevindt, kijk dan naar de lucht. Satellieten zijn hier zolang je een duidelijke zuidelijke blootstelling hebt.
Tot voor kort waren satellietdiensten beperkt tot Hughes' DirecPC, een dure eenrichtingsdienst waarvoor een apart landgebonden internetaccount voor het retourkanaal nodig was.
Afgelopen herfst introduceerde een samenwerking tussen Gilat Satellite Networks, EchoStar Communications en Microsoft echter een tweerichtingsservice genaamd StarBand die voor ongeveer $ 70 per maand wordt verkocht. De service van StarBand biedt downloads tot 500 kilobit per seconde en uploads tot 150 kilobit per seconde.
Eerder dit jaar introduceerde Hughes een tweerichtingsversie van DirecPC die uploads tot 256 kilobit per seconde biedt, samen met het standaard downloadpakket van 400 kilobit per seconde. Hughes' partners, waaronder DirecTV, EarthLink en Pegasus Communications, hebben de service dit jaar tegen vergelijkbare prijzen gelanceerd.
Deze vroege satellietdiensten zenden over dezelfde laagfrequente (11,7 tot 12,7 gigahertz) Ku-band-uitzendingen die worden gebruikt door satelliet-tv, en kunnen na enkele kleine aanpassingen dezelfde schotel gebruiken. Ze kunnen qua snelheid of kosten niet helemaal concurreren met vaste breedband.
Bovendien hebben satellietdiensten, vanwege de sprongen van meer dan 35.000 kilometer tussen het huis, de satelliet en de satellietfaciliteiten op het land, last van een hoge latentietijd tussen het initiëren van een internetverzoek en het ontvangen van een reactie. Meestal is de vertraging van een halve seconde nauwelijks merkbaar, maar het is maar al te duidelijk met realtime-applicaties zoals multiplayer-games en videoconferenties.
Gen S
Over een paar jaar zal een nieuwe generatie satellieten die gebruik maken van de hogere frequentie (18 tot 31 gigahertz) Ka-band de lucht bereiken, met veelbelovende prestaties tussen 512 kilobits per seconde en drie megabits per seconde. (Net als bij kabel nemen de prestaties van satellieten af afhankelijk van het aantal gebruikers in een bepaald servicegebied, waardoor de werkelijke tarieven moeilijk te schatten zijn.)
Verschillende bedrijven, waaronder de SkyBridge-dochteronderneming van Hughes en Alcatel, zijn van plan om Ka-band-internetdiensten te introduceren. In eerste instantie zijn de meeste van deze diensten gericht op bedrijven, maar een paar zullen ook diensten aan consumenten aanbieden. Sommige diensten, zoals SkyBridge, gebruiken een reeks Low-Earth-Orbit-satellieten die op slechts ongeveer 1.500 kilometer boven het oppervlak vliegen, waardoor de bandbreedte wordt verbeterd en de latentie wordt verminderd.
Vanwege de hoge kosten en risico's van het lanceren en onderhouden van satellieten, verwachten de meeste analisten dat ze een vrij beperkte rol spelen in de VS, voornamelijk voor klanten op het platteland. De technologie zou echter wel eens de markt kunnen leiden in ontwikkelingslanden die geen vaste netwerken hebben.
Vaste draadloze vult hiaten
Bedrijven die vergeten zijn door kabel en DSL kunnen kiezen uit een groeiend menu van alternatieven.
Net als satelliettoegang zal vaste draadloze service de leemten opvullen die zijn achtergelaten door kabelmodem- en DSL-dekking in de binnenstad, kleinere gemeenschappen en geïsoleerde buitenwijken. Met een verscheidenheid aan mobiele, radio- en microgolftechnologieën, vereist vaste draadloze communicatie een schotelantenne op het dak, net als een schotelantenne.
Veel kleinere providers bieden vaste draadloze diensten aan, maar de grote spelers in het consumentengebied zijn langeafstandscarriers zoals WorldCom en Sprint. Net als bij mobiele technologie leveren deze vaste draadloze diensten een veel hogere bandbreedte dan mobiele breedbanddiensten omdat het systeem geen bewegend doelwit hoeft op te sporen en omdat de ontvanger krachtiger is dan die van een mobiele telefoon.
WorldCom, dat afgelopen november in Memphis werd gelanceerd, is van plan zijn diensten tegen eind 2001 in 30 landelijke landen uit te breiden. De eerste focus zal liggen op kleine bedrijven en appartementencomplexen. Een vergelijkbare service van Sprint is nu beschikbaar in meer dan een dozijn Amerikaanse steden.
De meeste vaste draadloze diensten variëren van 384 kilobits per seconde tot 1,5 megabits per seconde, met een bereik van 32 tot 56 kilometer vanaf elk basisstation. Voor alle, behalve de langzaamste en laagste frequenties, is oriëntatie op de locatie vereist en worden de prestaties verminderd door overmatig gebladerte, waardoor soms onhandige dakplatforms boven de bladeren moeten reiken.
Technologie van Cisco Systems en anderen lost echter het multi-path-interferentieprobleem op dat wordt veroorzaakt door gebladerte en vergroot de bandbreedte die mogelijk is met niet-line-of-sight-ontvangers. Cisco's technologie, genaamd Vector orthogonale frequentieverdeling multiplexing , verhoogt de totale bandbreedte met meer dan 20 procent. En omdat antennes niet tientallen meters hoog hoeven te zijn om over bomen te kunnen kijken, verlaagt het de installatiekosten en verhoogt het de vraag van de klant.
Mobiele diensten in Europa en Azië leveren momenteel beperkte breedbanddiensten aan gebruikers van mobiele telefoons. Binnen een paar jaar zullen snellere zogenaamde 3G-diensten mobiele bandbreedte gaan bieden tot 384 kilobits per seconde (zie Mobiel internet versus realiteit ) . Dat is misschien niet veel, maar diezelfde 3G-zenders kunnen ook vaste ontvangers bedienen met een service tot 2 megabit per seconde. Als de vraag naar mobiel breedband niet zo groot is als verwacht, kunnen 3G-aanbieders overstappen op de markt voor vaste toegang.
Mega Magnetron
In het topsegment van vaste draadloze diensten bieden bedrijven zoals Teligent point-to-point digitale microgolfdiensten op een veel hoger frequentiebereik. Deze hoogwaardige vaste draadloze diensten, gericht op zakelijke klanten, bieden prestaties tussen 20 en 150 megabits per seconde. Hoewel prijzig, beperkt in bereik en gevoelig voor weersinvloeden, kan hun hoge bandbreedtecapaciteit hen een toekomstige rol geven in breedbanddiensten voor consumenten.
Het luchten
Concurreren met digitale magnetron is vrije-ruimte-optica, of vezelloze optische, die lichtstralen door de lucht schiet. AirFiber, Terabeam en andere bedrijven bieden op laser gebaseerde draadloze diensten die mogelijk een bandbreedte van honderden megabits per seconde kunnen bieden. (Vorige maand heeft Texas Instruments zelfs een optisch alternatief onthuld waarmee je 100 megabit-per-seconde Ethernet-netwerken kunt installeren in plaats van alleen point-to-point-verbindingen.)
Omdat de lasersignalen door de glazen ramen van een kantoor kunnen dringen, hoef je geen schotel op het dak te planten. Er zijn echter afstandsbeperkingen en optische vezels zijn bijzonder gevoelig voor weersinvloeden, zoals zware regen of sneeuw.
Tv-gegevens afstemmen
Terwijl omroepen zich voorbereiden op digitale tv, worden ze ook datacasters die enorme hoeveelheden informatie downloaden voor al je internetmuisaardappelen.
Volgens de wet moeten tv-zenders tegen 2006 volledig zijn overgeschakeld op digitale uitzendingen. Naast het gebruik van hun nieuwe spectrum voor het leveren van high-definition tv-uitzendingen, willen veel omroepen er gebruik van maken voor het uitzenden van gegevens met snelheden van enkele megabits per seconde.
Met diensten zoals die worden ontwikkeld door iBlast Networks, zouden omroepen continu de meest populaire webpagina's en andere downloadbare inhoud datacasten naar pc's die zijn uitgerust met digitale tv-adapterkaarten en kleine binnenantennes.
Hoewel er een aparte internettoegangsoplossing nodig zou zijn voor het stroomopwaartse retourpad, is het de bedoeling dat de datacasting-service zo veel van het web naar uw pc kan sturen, ongeveer 75 gigabyte per dag in het geval van iBlast, dat u meer tijd zult besteden aan interactie met hun harde schijven met onmiddellijke snelheden dan het opvragen van informatie via internet.
Omroepen hebben veel geld te besteden aan deze technologie en willen niet achterblijven. iBlast voltooide in april een veldproef van drie maanden en hoopt tegen het einde van het jaar commerciële diensten te introduceren.
Vliegende breedband
Satellietachtige diensten zonder de kosten van het lanceren van satellieten. Wat is er niet leuk aan?
Twee andere breedbandalternatieven zijn echt hemelsbreed.
Sky Station, onder leiding van Alexander Haig, is van plan om met een vloot van 250 enorme luchtschepen boven grote steden te vliegen, met verbindingen van 2 tot 10 megabit per seconde. Met behulp van het 47-gigahertz-spectrum is elke geostationaire, op zonne-energie aangedreven luchtballon ontworpen om op een hoogte van 21 kilometer te zweven en service te bieden aan meer dan 100.000 breedbandgebruikers verspreid over 19.000 vierkante kilometer.
Naast internettoegang moeten de Sky Station-platforms in staat zijn om telefonie, videoconferenties en tv-diensten te bieden. In tegenstelling tot satellieten zouden vertragingen geen probleem moeten zijn. Sky Station, dat zijn eerste platform in 2002 hoopt te lanceren, beweert dat de latentie minder dan 0,5 milliseconden zal zijn, vergeleken met 250 milliseconden voor typische satellietdiensten.
Het HALO-netwerk, gepland door Angel Technologies in samenwerking met Raytheon, test vliegtuigen op grote hoogte. Deze bestuurde vliegtuigen zouden grote metrogebieden omcirkelen op een hoogte van 52.000 tot 60.000 voet en bieden tweerichtingscommunicatie tussen 1 en 12,5 megabits per seconde.
Elk servicegebied zou zich uitstrekken tussen 50 en 75 mijl in diameter. Drie vliegtuigen zouden in ploegen van acht uur ronddraaien en hun digitale lading afgeven (gelijk aan 650.000 T1 circuits van 1,5 megabit per seconde) voordat ze landen om bij te tanken.