Tecnologias de Acesso Rápido

Os modems tiveram um papel essencial no desenvolvimento e popularização da Internet, já que são aparelhos relativamente baratos que permitem a qualquer um que tenha um micro e uma linha telefônica acessar a rede pagando apenas uma ligação local. Se não fossem eles a Internet jamais teria se tornado popular como é hoje. Porém, atualmente vemos que os modems já deram o que tinham que dar.

Os modems são lentos comparados com outras formas de acesso, e não permitem que se fique conectado muito tempo, devido ao preço das chamadas telefônicas e ao fato da linha ficar ocupada. Somados os impostos, uma hora conectado em horário comercial custa cerca de R$ 1,70 apenas em tarifas telefônicas. Acesse três horas por dia 5 dias por semana e aumentará em cerca de 100 reais sua conta telefônica. Claro que sempre existe a opção de acessar durante a madrugada, onde pagamos apenas um pulso por ligação, mas as olheiras começam a incomodar depois de algum tempo… 🙂

Isso fora a velocidade, baixar arquivos grandes num modem de 33 ou 56k é realmente uma tortura. Para alguém que utilize a Internet de forma esporádica pode ser satisfatório, mas para os surfistas mais experientes é realmente muito limitante. Atualmente tem surgido várias opções de acesso rápido, algumas oferecendo apenas downloads mais rápidos, enquanto outras trazem também a realização do sonho de ficar conectado 24 horas por dia pagando apenas a taxa mensal. Atualmente temos disponíveis as linhas ISDN e ADSL, acesso via cabo e acesso via satélite. Claro que estas tecnologias ainda não estão disponíveis para todo mundo, mas dentro de pouco tempo é bem provável que você esteja acessando através de um desses meios.

ISDN é a abreviação de “Integrated Services Digital Network”. Ao ler referências sobre este assunto você se deparará tanto com o termo “ISDN” propriamente dito, quanto com o termo “RDSI”, ambos são sinônimos, RDSI é a tradução para o Português, abreviação de “Rede Digital de Serviços Integrados”. A idéia básica é fornecer acesso à Internet a velocidades bem superiores às permitidas pelos modems, utilizando o sistema telefônico atual.

No sistema telefônico atual, temos cabos de fibra óptica interligando as centrais telefônicas e fios de cobre conectando as centrais telefônicas às residências dos usuários. Cada central telefônica atende um número relativamente grande de residências, que podem estar situadas a vários quilômetros da central.

A comunicação entre as centrais é feita de maneira digital, através dos cabos de fibra óptica. Em geral são usados vários cabos, que combinados proporcionam uma largura de banda bem grande. Toda esta banda é dividida em pequenos canais de 64 Kbps cada um, chamados de canais BRI.

Numa ligação de voz normal, o sinal trafega de maneira analógica do aparelho telefônico até a central, através do cabo de cobre e lá chegando é convertido em um sinal digital com amostragem de 8 bits e 8 kHz. Veja que 8 bits com 8 mil amostras por segundo consomem exatamente 64 Kbps de banda, exatamente o suportado por um canal BRI. Tanto uma chamada de voz quanto uma chamada via modem são tratadas da mesma maneira pela central e é justamente a combinação dos 64 Kbps permitidos pelo canal BRI com o ruído de quantização que limitam as ligações via modem a velocidades tão baixas.

Existem dois tipos de centrais telefônicas: as centrais digitais (também chamadas de centrais CPA) que vimos até agora, que são computadorizadas e comunicam-se entre sí digitalmente, e as velhas centrais analógicas que operam de maneira mecânica e comunicam-se entre sí de maneira analógica. Todas as centrais instaladas ou substituídas a partir de 1982-83 são digitais, mas ainda temos uma grande base instalada de centrais analógicas.

As duas tecnologias convivem entre sí pacificamente, pois as centrais digitais são capazes de entender os sinais analógicos transmitidos pelas centrais analógicas e têm a capacidade de convertê-los em um sinal digital antes de enviá-lo a outra central digital, ou mesmo converter o sinal digital recebido de outra central digital antes de envia-lo a uma central analógica.

Voltando a falar sobre as centrais digitais, veja que o único trecho onde o sinal trafega de maneira analógica é entre a central e a casa do usuário. Porém, o cabo de cobre utilizado para este fim pode perfeitamente ser utilizado para transmitir dados digitais, assim como cabos de rede. O ISDN foi desenvolvido justamente para eliminar este gargalo, permitindo uma comunicação digital entre o usuário e a central telefônica. Para usar o ISDN é preciso adaptar as centrais digitais existentes e substituir as centrais analógicas por centrais digitais. Este é um processo relativamente caro e por isso ainda demorará alguns anos até que o acesso via ISDN esteja disponível para todo mundo, porém já existe disponibilidade nas principais capitais.

O cabo de cobre utilizado para interligar sua casa à central pode, dependendo da tecnologia utilizada, transmitir dados a velocidades superiores a 6 Megabits. Porém, numa linha ISDN o acesso é feito a apenas 128 Kbps, justamente por que quanto mais rápido for o acesso mais linhas BRI serão consumidas e maior será o custo de implantação e manutenção.

Além da transmissão de dados, uma linha ISDN é capaz de simultaneamente realizar chamadas de voz, já que os sinais de voz utilizam frequências diferentes dos sinais de dados, podendo ser transmitidos simultaneamente até a central. Porém, enquanto são feitas chamadas de voz a velocidade do acesso cai para apenas 64 Kbps.

A Telemig disponibiliza já há algum tempo, linhas ISDN para os usuários de Belo Horizonte, com acesso a 128 Kbps. Esta é a configuração ISDN mais comunmente utilizada, onde são disponibilizadas duas linhas BRI, o usuário então tem a opção de usar as duas linhas para dados ou usar uma linha para dados e deixar a outra livre para receber ou efetuar chamadas de voz, este é o mesmo serviço oferecido pela maioria das operadoras dos EUA. Além das duas linhas principais, temos uma terceira linha, chamada de linha “D”, que existe apenas entre o usuário e a central. Esta linha tem uma função administrativa, permitindo por exemplo que mesmo quando duas linhas estejam sendo usadas para dados, uma seja desconectada caso seja recebida uma chamada de voz.

Algumas operadoras nacionais disponibilizam um serviço ISDN chamado Datafone 64 k, neste serviço o usuário tem à sua disposição apenas uma linha BRI e pode, ou transmitir dados a 64 K ou usar o telefone, mas não fazer as duas coisas simultaneamente.

As opções de acesso e preços dependem da operadora da sua cidade. Porém, o maior problema é que continuam sendo cobrados os pulsos a cada 4 minutos, com tarifas semelhantes às das chamadas de voz. Isto resolve apenas metade do problema, temos acesso rápido, mas não podemos ficar conectados muito tempo por causa da tarifa telefônicas. Ainda não é o ideal, mas já é melhor do que o acesso via modem.

O modem ISDN pode ser tanto comprado quanto alugado da operadora. Na grande maioria das vezes o modem ISDN é externo, e a comunicação com o micro é feita através de uma placa de rede. Alguns modelos de modems ISDN usam uma porta serial, porém estes não são quase usados, pois como a velocidade da porta serial é apenas de 115 Kbps, o acesso ficaria limitado à esta mesma velocidade.

Mesmo usando uma linha ISDN continua sendo necessário ter um provedor de acesso. Conforme as linhas ISDN vão tornando-se populares, cada vez mais provedores começam a oferecer acesso. Em geral o preço do acesso via ISDN é maior que o cobrado pelo acesso discado mas como sempre, os preços tendem a cair. O Super 11 (http://www.super11.com.br) oferece acesso grátis também via ISDN para várias cidades.

O sistema de ISDN em uso no Brasil segue o padrão utilizado na Europa (Euro-ISDN), padrão diferente do utilizado nos Estados Unidos. Quando for comprar um modem ISDN certifique-se que o aparelho seja compatível com o padrão Europeu, caso contrário ele não funcionará em sua linha. Em geral as operadoras vendem ou indicam fornecedores de modems ISDN, facilitando a escolha.

A tecnologia ISDN existe desde 1984, porém só há pouco tempo começou a ser utilizada em larga escala e a ganhar espaço na mídia. Na verdade o que atrasou a implantação do ISDN foi a falta de interesse dos usuários. Na época não existia praticamente nenhuma aplicação que demandasse comunicações digitais a altas velocidades. Com uma procura tão baixa não havia motivo que justificasse o enorme investimento necessário para adaptar ou trocar as centrais telefônicas e para ampliar a base de cabos de fibra óptica a fim de suportar o aumento do tráfego entre as centrais. Tínhamos na verdade uma solução para um problema que ainda não existia.

Quando começaram a surgir os aparelhos de videofonia, por volta de 1990, começou a haver uma grande especulação sobre se este finalmente seria o recurso que impulsionaria a implantação do ISDN. Mas infelizmente os aparelhos de videofonia ainda eram muito caros e com uma banda de apenas 128k a qualidade do vídeo era muito baixa. Novamente não houve grande interesse.

Porém, quando passou a haver uma grande popularização da Internet, muita gente começou a se interessar pela idéia mesmo que tivesse que pagar caro por isso. Além disso já temos atualmente uma predominância das centrais digitais, fazendo com que o investimento necessário seja bem menor.

Somando-se à tudo isso, a necessidade de manter a linha telefônica desocupada enquanto se acessa a Internet, e a popularização das transmissões de áudio e vídeo, temos um campo muito fértil para a popularização do ISDN.

A tecnologia de ISDN que expliquei até aqui é chamada de ISDN de faixa estreita, pois está limitada a no máximo 2 megabits devido ao uso de cabos de cobre ligando a central à casa do usuário. Uma outra tecnologia de ISDN que ainda está em fase de estudos é o ISDN de faixa larga. Esta nova tecnologia consiste em usar cabos de fibra óptica também no trecho central/usuário, permitindo velocidades muito maiores.

O problema é o custo. Os cabos de fibra óptica não são exatamente o que possamos chamar de opção econômica e incluindo os custos da mão de obra, não sai nada barato substituir a fiação existente, puxando 2 ou 3 km de cabos até a casa de cada usuário. Além disso, para implantar o ISDN de faixa larga em grande escala seria preciso modernizar também as centrais, que passariam a comportar um fluxo de dados muito maior e novos protocolos de comunicação. Finalmente teríamos que ampliar também a banda de comunicação entre as centrais, ou seja, mais cabos e mais custos.

Se o ISDN ainda é uma tecnologia relativamente cara, o ISDN de faixa larga ainda é um padrão muito distante da realidade atual. Possivelmente demorará ainda mais uns 10 anos até que o acesso via banda larga esteja disponível em grande escala, isso se chegar a ser usado já que mesmo atualmente temos tecnologias com acesso mais rápido e mais barato.

As tecnologias xDSL, permitem transmitir dados a altas velocidades e a grandes distâncias usando fios de cobre comuns. Existem varias variações desta tecnologia, desenvolvidas para diferentes aplicações, como o HDSL e o SDSL. Porém A mais utilizada atualmente e a que mais nos interessa é justamente o ADSL, que similarmente ao ISDN permite acesso rápido através do sistema telefônico.

Porém, as semelhanças entre as duas tecnologias param por aí. O ISDN apesar de permitir comunicação digital entre o usuário e a central telefônica, continua usando o sistema telefônico comutado, o que obriga o usuário a continuar pagando pulsos telefônicos enquanto usa o serviço, assim como nas chamadas de voz.

O ADSL, ou Asymmetric Digital Subscriber continua utilizando o sistema telefônico, mas opera de uma maneira bem diferente. No trecho usuário/central utilizamos dois modems ADSL, um instalado na casa do usuário e o outro na central. Os modems utilizam sinais de alta frequência e algoritmos inteligentes para atingir velocidade de até 6 Megabits em linhas com até 3 KM de comprimento e 2 Megabits em linhas com até 5 KM de comprimento.

As chamadas de voz utilizam frequências entre 300 e 3400 Hz, enquanto os modems ADSL utilizam frequências a partir de 4000 Hz, devido a isto a comunicação não interfere nas chamadas de voz, sendo possível realizar e receber chamadas normalmente enquanto se acessa a Internet, sem que haja diminuição da velocidade de acesso.

A comunicação entre as centrais, bi-passa o sistema chaveado de transmissões de voz. Esta é a principal vantagem do ADSL: não pagamos impulsos, apenas a taxa de habilitação e a assinatura mensal, permitindo um serviço de acesso 24 horas, onde basta ligar o micro para estar conectado.

Como o próprio nome sugere, no ADSL temos uma comunicação assimétrica, com taxas de download muito mais altas do que as taxas de upload. Isto acontece por que no ADSL não temos transmissão full-duplex, ou se transmite ou se recebe dados. As velocidades de upload e download são definidas pela empresa operadora. Existem vários padrões, mas como se presume que os usuários precisam de mais downstrean do que upstrean geralmente temos taxas de download até 10 vezes maiores que as taxas de upload.

Em geral as operadoras disponibilizam vários planos, com velocidades de acesso diferentes. Claro que quanto mais rápido, mais caro. Existem pelo mundo até mesmo alguns casos de acesso com acesso bidirecional a 384 Kbps.

A Telefonica lançou em São Paulo um serviço de acesso rápido via ADSL, chamado de Speedy (http://www.speedy.com.br) que permite três opções de acesso, com taxas de download de 256k, 512k ou 2 MB, porém com upload de apenas 128 Kb. Em todas as opções é possível acessar Internet e fazer/receber chamadas de voz simultaneamente. É instalado um aparelho chamado splitter, que separa os sinais de dados e voz, além do modem ADSL.

No serviço da Telefonica (preços de lançamento), a instalação custa 200 reais e a tarifa mensal é de 50 reais para o acesso a 256k, 120 reais para 512k e 410 reais para acesso a 2 MB. No serviço deles não são cobrados impulsos, você pode ficar conectado o dia todo se quiser, pagando apenas a tarifa mensal. As chamadas de voz continuam sendo tarifadas normalmente. O preço do modem ADSL é meio salgado, mas existe a opção de alugá-lo, pagando mais 14 reais mensalmente.

Em outros estados e em outras partes do mundo, as velocidades disponíveis e os preços possivelmente serão diferentes. Só por curiosidade, na Itália o serviço ADSL disponível em uma parceria entre um provedor de acesso e a companhia telefônica local, tem velocidade de 640 Kbps para download e 128 Kbps para upload. A instalação custa 250 mil liras (aproximadamente 125 dólares) e o aluguel da linha + acesso à Internet custa 145.000 liras (aproximadamente 72,5 dólares) por mês.

O ADSL tem um potencial de massificação muito maior que o acesso via ISDN, pois é mais rápido e mais barato, já que nele não pagamos os pulsos telefônicos e as taxas mensais (pelo menos nos planos básicos) não são muito altas.

O único porém é que continuamos dependentes dos serviços dos provedores de acesso. Como o acesso via ADSL é bem mais rápido do que o feito via modem, as mensalidades são maiores. No Brasil, o UOL e o ZAZ foram os primeiros a oferecer acesso via ADSL, porém com mensalidades 3 vezes maiores do que para acesso via modem. Juntando com a taxa de assinatura da linha e com o aluguel do modem temos um montante respeitável. É de se esperar que com o tempo os custos de acesso caiam, ou até mesmo surjam provedores gratuitos, que já existem em profusão no acesso discado.

Como no caso do ISDN, é preciso fazer modificações nas centrais telefônicas para que passem a suportar o novo serviço. Estas modificações não são baratas e é de se esperar que demore alguns anos para que o ADSL esteja disponível em todas as capitais. No interior a coisa deve demorar bem mais, já que o investimento é o mesmo e a demanda bem menor.

Outra tecnologia da família *DSL que vem sendo bastante comentada é a VDSL, “Very high speed Digital Subscriber Line”. As duas tecnologias utilizam muitos dos mesmos princípios básicos, porém, enquanto o ADSL permite transmitir dados a até 6 megabits, através de um cabo telefônico de até 3 KM, ou 2 megabits num cabo de até 5 Km, o VDSL permite transmitir até 55 megabits, mas através de um cabo de no máximo 300 metros. Caso o cabo tenha 1 KM, a taxa cai para no máximo 27 megabits, e caso o cabo tenha 1,5 KM a taxa será de apenas 13 megabits. Como no caso do ADSL o sistema é assimétrico. Apesar das altas taxas de download, o upload fica entre 1.6 e 2.3 megabits.

Veja que o VDSL é bem mais rápido do que o ADSL, mas apenas em distâncias curtas. Existem também outros problemas. Usando cabos telefônicos comuns a transmissão é muito susceptível a interferências. Para atingir as velocidades máximas teriam que ser utilizados cabos blindados, e as curtas distâncias permitidas limitam a possibilidade do seu uso no sistema telefônico em substituição ao ADSL.

Ao contrário do ADSL que já está em fase de implantação, o VDSL ainda está em fase de padronização e não devem surgir produtos comerciais usando esta tecnologia antes do início de 2001. Pessoalmente acredito que o VDSL venha a ser mais utilizado em redes locais.

Uma alternativa ao ADSL no mercado de acesso rápido à Internet é o acesso via cabo. Atualmente não apenas no Brasil, mas em todo o mundo existe uma malha considerável destinada às transmissões das emissoras de TV a cabo. Além das transmissões de TV, esta malha pode servir perfeitamente para a transmissão de dados a altas velocidades.

Dependendo do tipo de cabo que tiver instalado, a operadora poderá tanto fornecer acesso bidirecional, onde tanto o download quanto o upload são feitos através do cabo, quanto acesso unidirecional, onde o cabo é usado apenas para download, continuando sendo necessário conectar usando a linha telefônica e um modem comum através dos quais será feito o upload.

O aparelho que permite transmitir e receber dados através do cabo é chamado de cable modem. Um cable modem, dependendo do modelo pode transmitir dados a até 50 megabits, porém, a velocidade efetiva de comunicação depende também da qualidade do cabo e da distância até a central. Em geral é possível transmitir a até 20 ou 30 megabits de dados através dos cabos das emissoras, porém como um único cabo é ligado a várias residências, algumas vezes a milhares, a comunicação permitida pelo cabo será compartilhada por todos que acessarem ao mesmo tempo.

A operadora tem autonomia para determinar quais serão as velocidades máximas de download e upload máximas de que cada usuário irá dispor, porém a velocidade efetiva será determinada pela quantidade de pessoas que acessarem ao mesmo tempo. Isto significa que se por exemplo temos um cabo capaz de transmitir a 30 Megabits, e temos 500 assinantes fazendo downloads ao mesmo tempo, cada um baixará seus arquivos a cerca de apenas 60 Kbps. Veja que a banda do cabo é compartilhada, e não dividida. Se você tiver por exemplo 1000 pessoas acessando ao mesmo tempo, mas estiver todo mundo conversando pelo ICQ por exemplo, o que não consome muita banda, alguém que resolver fazer um download vai conseguir baixar arquivos na velocidade máxima, mais ou menos como numa rede local.

No Brasil a primeira emissora a oferecer acesso via cabo foi a TVA, com seu Ajato. Apesar das promessas de futuramente ser implantado acesso bidirecional, no inicio este é um serviço de acesso unidirecional. A velocidade máxima é 1 megabit por assinante e a TVA “promete” que mesmo nos horários de pico a transmissão não cairá abaixo de 256 Kbps.

No ADSL por sua vez, apesar da velocidade máxima de acesso ser em geral bem menor, a linha é privativa, se você contratar um serviço de acesso a 256 Kbps por exemplo, acessará a 256 K mesmo nos horários de pico, não dividindo o canal com mais ninguém.

Uma das principais dúvidas dos usuários do acesso via cabo reside no fator segurança. Os dados de todos ligados ao cabo trafegarão ao mesmo tempo, e em teoria seria possível interceptar a comunicação do seu vizinho, por exemplo, já que você acessaria através do mesmo cabo que ele. A solução mais usada para isso é encriptar os dados que trafegam através do cabo, assim apenas o destinatário teria acesso aos dados destinados a ele.

Como no caso do ISDN, a transmissão de dados é feita usando frequências diferentes das do sinal dos canais de TV, permitindo que se assista TV e surfe na Internet ao mesmo tempo. A instalação do serviço consiste em instalar um splitter, o aparelho que separa os sinais de dados dos sinas da TV. O cable modem é ligado ao splitter e ligado ao micro através de uma placa de rede Ethernet de 10 megabits . Apesar de serem menos comuns, também existem modelos de cable modems internos.

Uma limitação é que o acesso é feito de maneira assimétrica, com altas taxas de download, porém com um canal bem mais estreito de upload. Dependendo do tipo de cabo utilizado pela operadora, podemos ter transmissões em frequências de 330 MHz, 450 MHz ou mesmo 780 MHz, o que corresponderia a aproximadamente 15 Mb, 20 Mb e 30 Mb de dados por segundo, porém apenas a faixa de 5 a 50 MHz é usada para upload. No Ajato da TVA por exemplo, o upload é feito a apenas 128 Kbps.

Outra opção de acesso rápido em fase de implantação em muitos lugares é o acesso via satélite. Este acesso é oferecido pela DirecTV em várias partes do mundo, e utiliza o mesmo sistema de satélites utilizado para transmitir a programação de TV para transmitir dados. É possível atingir taxas de download de até 400 Kbps, usando um modem especial chamado satélite modem, que é conectado à antena receptora. O problema com este tipo de acesso é que é unidirecional, já que já que é possível apenas receber dados através do satélite. Como no caso do acesso unidirecional via cabo, continua sendo necessário usar a linha telefônica, telepatia, sinais de fumaça, mímica ou qualquer outro meio para fazer o upload.

Como continua sendo necessário pagar os pulsos telefônicos, este modo de acesso não é tão atraente quanto o acesso bidirecional via cabo ou ADSL.