Bredband

Bredband är tekniker för snabb datakommunikation, och åsyftar sedan slutet av 1990-talet tekniker för fast Internetaccess. I olika källor specificeras bredbandsaccess som anslutningshastighet på minst 256 kbit/s eller minst 2 Mbit/s till slutanvändaren, alternativt en genomströmningshastighet på minst 5 Mbit/s mellan två nätverksnoder i landet. Ursprungligen åsyftade begreppet transmissionsmedium med hög spektral bandbredd mätt i Hertz. Begreppet kom på 1980-talet att ställas i motsats till tekniker för smalbandig och uppkopplad Internetförbindelse via telefonätet, som har en begränsning på högst 4 kHz bandbredd (vid analog telefoni) och 64 kbit/s databandbredd (vid ISDN) per uppkoppling.

Vad är bredband?

Definition

Gränsen för hur hög kapacitet en anslutning måste ha för att betraktas som bredband varierar mellan olika organisationer.

OECD och EU definierar bredband till att innebära ett minimum på 256 kbit/s.^[1]^[2]

Enligt en standard för så kallad bredbands-ISDN, utgiven av Internationella Teleunionens (ITU) och CCITT 1988^[3] innebär bredband högre hastigheter än 2 Mbit/s (i USA 1,5 Mbit/s). I Sverige arbetade bland andra Post- och telestyrelsen för att denna standard och definition skulle användas.

I den svenska IT-infrastrukturutredningen från år 1999 krävs en anslutningshastighet på minst 2 Mbit/s både till och från användaren. Svenska regeringens IT-kommission uttrycker vid ungefär samma tidpunkt en vision om minst 5 Mbit/s genomströmningshastighet mellan alla hushåll i Sverige senast år 2005, och ställer också kravet att bredbandsteknik måste vara framtidssäker i bemärkelsen att ledningarnas överföringskapacitet ska kunna fördubblas årligen enbart genom byte av terminalutrustning. Svenska Konsumentverket valde kring år 2000 att inte kritisera leverantörer som kallade sin tjänst för bredband, trots att de bara erbjöd 512 kbit/s. Olika leverantörer hävdar att allt från 0,5 Mbit/s till 2 Mbit/s är minimigränsen för att en förbindelse ska kallas för bredband.

Historisk bakgrund till begreppet

Begreppet bredband betyder hög bandbredd, antingen mätt i Hertz eller i bit/s, och avsåg ursprungligen motsatsen till smalbandig modemkommunikation och ISDN-kommunikation förmedlad av telefonnätets televäxlar.

Telefonväxlar begränsar den analoga bandbredden till 3.1 kHz. I Europa har digitala telefonväxlar en maximal kapacitet på 64 kbit/s per telefonsamtal eller ISDN-uppkoppling. Vid ISDN (en teknik för digital kommunikation mellan telefonväxeln och hemmet som var vanlig i synnerhet i Tyskland vid mitten av 1990-talet) kan upp till 30 uppkopplingar (till exempel telefonsamtal) överföras över en fyrtrådig kopparkabel, vilket ger en gräns på 2 Mbit/s (1,5 Mbit/s för motsvarande teknik i USA).

Begreppet bredband användes tidigt i en vision om en efterföljare till ISDN kallad Broadband ISDN (B-ISDN), som formulerades vid mitten av 1990-talet. B-ISDN skulle möjliggöra hastigheter på mer än 2 Mbit/s till bostäder, därför att det inte skulle förmedlas och begränsas av telenätets kretskopplade växlar, utan baseras på paketförmedlade så kallade ATM-växlar. ATM-växlar skulle ersätta telefonväxlar och IP-routrar, och möjliggöra ett gemensamt nät för all kommunikation, inte enbart Internetaccess utan även särskilda teletjänster för kabel-TV, video-on-demand och bildtelefoni som inte förmedlades via Internet. ATM slog igenom endast under en kort period under 1990-talets senare halva, men ersattes så småningom av billigare Ethernetväxlar och IP-routrar. Så småningom kom en insikt om att Internet även kunde möjliggöra synkrona multimediala kommunikationstjänster (IP-telefoni och IP-TV), och begreppet B-ISDN övergavs.

Begreppet bredband kom därmed tidigt att få ungefär samma betydelse som det äldre begreppet fast Internetaccess, i motsats till uppkopplad förbindelse via telefonnätsmodem och ISDN. Fast Internetaccess via hyrda förbindelser var tidigare bara möjligt inom universitet och inom stora företag, men blev till följd av bredbandsutbyggnaden vid 1990-talets slut också möjligt för privatpersoner och små företag. Fiberbaserade nationella stamnät fanns långt innan dess, men vid 1990-talets slut började man tala om att bygga "påfartsleder till de digitala motorvägarna" så att fler skulle få tillgång till bredband.

Bredbandsutbyggnaden innebar således att fiberbaserade stadsnät och områdesnät började byggas i stor skala, och att ethernetbaserade fastighetsnät med anslutningshastighet på 10 Mbit/s drogs inom flerfamiljshus. Vid samma tidpunkt började kopparbaserad ADSL-teknik att introduceras, och ett par år senare kabel-modem för kabel-TV-näten. Dock fanns tidigt diskussion om ADSL och kabelmodem skulle kallas bredband då anslutningshastigheten var avsevärt lägre än ethernet möjliggjorde, och då ADSL inte var framtidssäker utan har en teoretisk maxkapacitet på några megabit per sekund.

Pris på bredband

Priserna på bredbandsuppkopplingar varierar mycket mellan olika länder. Enligt en undersökning som gjordes i oktober 2006 av OECD hade Sverige billigast bredband i världen.^[4] Jämförelsen gjordes av den lägsta hastigheten på bredbandsuppkopplingar som var "alltid uppkopplade" i de olika länderna. Källa: OECD. Figures for October 2006

Land	Pris (per månad?)
Sverige	$10.79
Danmark	$11.11
Schweiz	$12.53
USA	$15.93
Frankrike	$16.36
Nederländerna	$16.85
Nya Zeeland	$16.86
Italien	$17.63
Irland	$18.18
Finland	$19.49

Användning

En anslutning med bredband till ett publikt datornätverk som Internet gör att privatpersoner, institutioner och företag kan använda datorkommunikation på ett nytt sätt. De kan göra egna TV-sändningar med en enkel videokamera, se på TV-sändningar från hela världen, lyssna på radio från tusentals radiostationer, prata i telefon och kommunicera över nätet. Där finns givetvis också alla dagens internettjänster, från e-post till World Wide Web.

Accesstekniker

Fiberkabel G652D innehållande tolv stycken singlemode fiber för FTTH.

Ett sätt att bygga bredbandsaccessnät är att utnyttjar befintlig infrastruktur för till exempel el, tele och kabel-tv. Under 1990-talet utvecklades nya avancerade modulationstekniker som möjliggjorde att ledigt frekensutrymme i dessa kablar kunde utnyttjas effektivt för bredbandshastigheter.

Exempel på accesstekniker som utnyttjar gammal infrastruktur:

Publika telefonnätets accessnät – tvinnad kopparparkabel mellan en DSLAM-modempool i telestationsbyggnaden till xDSL-modem i fastigheten. Ett filter gör att ledningen kan samutnyttjas med analog telefoni, som då överförs i basbandet, det vill säga låga hörbara frekvenser, medan bredbandskommunikationen sker över höga ohörbara frekvenser. Observera att datatrafiken inte förmedlas av telestationen (telefonväxeln), utan av DSLAM-modempool och nätverksväxlar (switchar) i samma byggnad som telestationen, som står i förbindelse med fiberstamnät. De flesta svenskar har möjlighet att få xDSL. Räckvidden är upp till 5 kilometer från närmaste telestation.
- ADSL-modem – 0,128 till 24 Mbit/s beroende på avtal och avstånd till telestationen.
- VDSL-modem – 9 till 52 Mbit/s
- VDSL2-modem – 50 till 100 Mbit/s
Koaxialkablar för kabel-TV – DOCSIS 3.0 – 0,2 till 200 Mbit/s. I allmänhet måste kabel-TV-nätet uppgraderas med dubbelriktade förstärkare och annan utrustning, och eventuellt nya koaxialkablar. Fiberkablar måste dras fram till modempooler. Notera att nätet är ett bussnät, varför flera användare delar på samma kapacitet. Om många kommunicerar samtidigt kan genomströmningshastigheten bli lägre.
Elnätskommunikation – data kan överföras längs elkablarna.

Emellertid har bredbandsaccesstekniker redan kommit nära ledningarnas teoretiska kapacitet, varför ytterligare hastighetsökningar förväntas bli marginella. Gammal infrastruktur är således en teknisk återvändsgränd och en kompromisslösning. Den blir många gånger dyrare än att bygga ny infrastruktur, eftersom bredbandskunderna får betala för uppgradering och underhåll av gammal infrastruktur, och eftersom avancerade modem hittills har varit relativt dyra.

Ett annat sätt är att bygga en helt ny infrastruktur. Typiskt kommer här nydragen kopparkabel, fiber och/eller trådlösa lösningar in. Exempel på sådana lösningar är

Kopparkabel för ethernet (högst 100 meter lång, bestående av fyra tvinnade trådpar) dragen från en switch (nätverksväxel) i källaren på ett flerfamiljshus in till en anslutningspunkt i lägenheten. Växeln står i förbindelse med ett fiberbaserat områdesnät. Exempelvis avtalade HSB tidigt med Bredbandsbolaget om att alla HSB-lägenheter ska erbjudas denna lösning. Kopparparkabeln måste^{[förtydliga]} uppfylla någon av följande specifikationer:
- kategori 5 (Fyra tvinnade koppartrådspar, klarar 100 Mbit/s på 100 meters avstånd)
- Kategori 5e (Fyra tvinnade koppartrådspar, klarar 1000 Mbit/s på 100 meters avstånd)
- kategori 6 (Fyra tvinnade koppartrådspar, klarar 1000 Mbit/s på 100 meters avstånd, och 10 Gbit/s på cirka 37 meters avstånd).
Fiber till hemmet: Optisk fiberkabel för Ethernetanslutning in i hemmet, exempelvis en villa, eller till företag. Konceptet kallas "Fibre to the home" (FTTH), och är vanligt i Sverige, till följd av politiska beslut, men ovanligt i andra länder. Fibernät i en stad kallas ofta stadsnät (metropolitan area networks, MAN). Fiberkabeln kan vara flera kilometer lång. Den utrustning som normalt används idag klarar i allmänhet 100 Mbit/s, utrustning för 1 Gbit/s är endast något dyrare.
Fibern som sådan har mycket hög kapacitet. År 2011 lyckades forskare i Danmark och Tyskland att skicka information med en hastighet av 10,2 Tbit/s (motsvarande 240 dvd-skivor per sekund) i en fiber över en sträcka på 29 km.^[5]
Trådlöst nätverk – publikt WLAN – max 11, 55, 108 eller 300 Mbit/s, men i praktiken betydligt lägre hastighet om man befinner sig långt från accesspunkten, till exempel en trådlös router. Räckvidden är i allmänhet i storleksordning 100 meter, men kan förlängas med riktade antenner. Räckvidden begränsas kraftigt av armerade väggar och golv till ett våningsplan, men kan täcka en villa byggd i trä.
Mobilt bredband – via mobiltelefonnätverket – teoretiska hastigheter upp till
- 16 Mbit/s via 3G-nätet,
- 100 Mbit/s via första generationens LTE-nät,
- 1000 Mbit/s via framtida 4G-nät, exempelvis den utlovade uppgraderingen LTE Advanced.
WiMAX – en trådlös teknik för bredbandiga stadsnät. Kommande uppgradering utlovas uppfylla 4G-kraven på 1000 Mbit/s.

Externa länkar

Tekniska referenser

Referenser

^ http://www.oecd.org/document/7/0,3343,en_2649_34223_38446855_1_1_1_1,00.html (engelska)
^ http://www.laajakaistainfo.fi/mikaon_laajakaista/index.php (finska)
^ Recommendation I.113, Vocabulary of Terms for Broadband aspects of ISDN". ITU-T. June 1997 [originally 1988]. Retrieved 19 July 2011.
^ http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/6900697.stm
^ http://www.nyteknik.se/nyheter/it_telekom/allmant/article3122595.ece

[1] ttp://www.oecd.org/document/7/0,3343,en_2649_34223_38446855_1_1_1_1,00.html (engelska)

[2] ttp://www.laajakaistainfo.fi/mikaon_laajakaista/index.php (finska)

[3] Recommendation I.113, Vocabulary of Terms for Broadband aspects of ISDN". ITU-T. June 1997 [originally 1988]. Retrieved 19 July 2011.

[4] ttp://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/6900697.stm

[5] ttp://www.nyteknik.se/nyheter/it_telekom/allmant/article3122595.ece

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]