introdução xdsl
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Introdução geral à tecnologia xDSL.TRANSCRIPT
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
Glauco Gonçalves
UFPE – 2007 – Redes de Computadores
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Redes de Acesso
Principais TecnologiasAcesso via Par Metálico (Dial-up, xDSL)Acesso via Fibra Óptica (FTTx)Acesso via cabo coaxial (HFC)Acesso via rádio (wireless)Acesso via SatéliteAcesso via Rede Elétrica (PLC – Power Line
Communication)
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Redes de AcessoBackbone Carrier
Rede Metropolitana
DSL
Cable
DialBroadbandCable (HFC)
Dial Access(56K, ISDN)
BroadbandFiber Access (FTTB,FTTC,FTTH)
BroadbandWireless Access
SatelliteAccess
BroadbandDSL Access
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xDSL
Tecnologia de camada física que permite transporte de informações digitais sobre a fiação telefônica de cobre
Surgiu da evolução de sistemas ISDN Integrated Services Digital Network
Capacidade dos pares de cobre não era totalmente aproveitada
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Porquê DSL?
Re-utilização eficiente da infra-estrutura de cobre existente
Requisitos dos usuários finais Maior largura de banda Facilidade de acesso a novos serviços
Novas aplicações
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Serviços Inovadores em Banda Larga Entretenimento Residencial
Significa novos e estimulantes serviços para usuário final Significa retorno adicional para os provedores de serviço
Web e E-mail na TV Video-on-Demand
Personal Video Recorder
TV Interativa
T-Commerce
Jogos
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Família DSL
IDSL = ISDN Digital Subscriber LineHDSL = High Bit-Rate Digital Subscriber LineSDSL = Symmetric Digital Subscriber LineADSL = Asymmetric Digital Subscriber LineRADSL = Rate-Adaptive Digital Subscriber LineHDSL2 = High Bit-Rate Digital Subscriber Line, 2nd
generationSHDSL = Single-pair High Bit-Rate Digital Subscriber LineVDSL = Very High-Speed Digital Subscriber Line
Digital Subscriber Line
Tecnologia de camada física permitindo transporte de informações digitais sobre rede metálica (par de cobre).
Forma de modulação e codificação de linha, utilização do espectro, taxa de bits, simetria, número de pares, e
modelos de aplicação e serviços variam entre as diferentes tecnologias xDSL
Digital Subscriber Line
Tecnologia de camada física permitindo transporte de informações digitais sobre rede metálica (par de cobre).
Forma de modulação e codificação de linha, utilização do espectro, taxa de bits, simetria, número de pares, e
modelos de aplicação e serviços variam entre as diferentes tecnologias xDSL
DSL (or xDSL) =
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A família xDSLTipo DSL Descrição Modula-
ção Atributos do Serviço
ADSL G.Lite
Asymmetric DSL DMT 1.5 Mbps Downstream, 512 Kbps Upstream, operação sobre um par, Distribuição de services IP ou ATM.
ADSL G.DMT
Full Rate Asymmetric DSL
DMT 8 Mbps Downstream, 1.024 Mbps Upstream, operação sobre um par, Distribuição de services IP ou ATM.
RADSL Rate Adaptive DSL CAP 8 Mbps Downstream, 1.024 Mbps Upstream, operação sobre um par, IP ou ATM
MVL Multiple Virtual Line DSL
Variante QAM
768 Kbps Symmetric, operação sobre um par, Ponto-Ponto ou Multi-Ponto, IP
SDSL, MSDSL
Symmetric DSL 2B1Q ou CAP
1.544 / 2.048 / 2.3 Mbps Symmetric, 2B1Q:, um par, TDM, IP ou ATM.
IDSL ISDN DSL 2B1Q 128 Kbps ou 144 Kbps Symmetric, operação sobre um par, distribuição de serviços IP
HDSL, MHDSL
High-bit-rate DSL 2B1Q or CAP
Taxa fixa 1.544 Mbps / 2.048 Mbps, 2B1Q: 2/3 pares, CAP:2 pares, serviços TDM
HDSL2 Single Pair High-bit-rate DSL
PAM Taxa fixa 1.544 Mbps / 2.048 Mbps, operação sobre um par, serviços TDM
G.SHDSL Single Pair High-bit-rate DSL
PAM 1.544 Mbps / 2.048 Mbps Symmetric, um par, Serviços TDM, IP ou ATM
VDSL Very High Speed ADSL
DMT or QAM
52 Mbps Downstream, 6 Mbps Upstream, um par, IP ou ATM
800 Kbps
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ADSL
Assimétrico = upstream ≠ downstream DS: 8Mbit/s – sentido provedora assinante US: 800 kbit/s – sentido assinante provedora
Alta taxa de transmissão utilizando a rede metálica existente
Serviço digital dedicado: não é partilhado por outro assinante
Serviço disponível continuamente – o mesmo par de cobre é utilizado para transmissão de voz e dados.
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ADSL
Banda de freqüência Voz Dados
Máxima distância é 5.5km
Velocidade de transmissão decresce quando a distância aumenta
Melhor taxa é conseguida com 3-4 km ou menos
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Componentes ADSL
Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM)
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Separação dos canais (Up e Down)
Duplexing (Duplexação) Para dividir a largura de
banda disponível FDM ou FDD EC
As freqüências acima dos 4Khz estão disponíveis para o DSL
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Técnicas de transmissão ADSL
Processo de modulação digital Mapeia bits em sinais,
modificando as propriedades da onda
Cada grupo de bits é mapeado em uma forma de onda (símbolo)
Onda quadrada? Single Carrier Modulation
Símbolos alteram os parâmetros de uma senóide
Amplitude (ASK), freqüência (FSK), e fase (PSK)
QAM é obtido pela modulação em amplitude e fase
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Técnicas de transmissão ADSL
QAM Dados são divididos
em grupos de M bits Cada grupo é mapeado
em um símbolo Número de símbolos é
2M
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Técnicas de transmissão ADSL
Quanto mais símbolos Maior a taxa de
transmissão Maior o dano causado
por ruídos
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Técnicas de transmissão ADSL
Interferência Inter-símbolos (ISI)
An electrical impulse is transmitted on a channel.
The response is different from the original impulse.
For multiples impulses
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Técnicas de transmissão ADSL Interferência Inter-símbolos
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Técnicas de transmissão ADSL
Discrete Multitone (DMT) Sistema multi-portadora Separa a largura de banda
disponível em subcanais Divide o espectro em até 256
sub-portadoras com largura de banda de 4,3125Khz
Dados transmitidos em paralelo
DMT e ISI Cada portadora envia
símbolos com período longo
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ADSL2 e ADSL2+
ADSL2 Aprovado em Julho de 2002 Down: 8 Mbps, Up: 800 Kbps Taxa mantida mesmo em distâncias maiores Maior proteção à ruídos
ADSL2+ Aprovado em Janeiro de 2003 Down: 24 Mbps, Up: 1 Mbps (3.5 Mbps) Permite serviços de voz e vídeo
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Padrões NovosPadrão ITU Ratified Maximum
Speed capabilities
ADSL G.992.1 1999 8 Mbps down
800 Kbps up
ADSL2 G.992.3 2002 8 Mbps down
800 kbps up
ADSL2+ G.992.5 2003 24 Mbps down
1 Mbps up (3.5 Mbps)
VDSL G.993.1 2004 55 Mbps down
15 Mbps up
VDSL2 -12 MHz long reach
G.993.2 2005 55 Mbps down
30 Mbps up
VDSL2 - 30 MHz
Short reach
G.993.2 2005 100 Mbps up/down
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DMT
ADSL NSCds=256
Δf=4.3125kHz fs=2208kHz
ADSL2 NSCds=256
Δf=4.3125kHz fs=2208kHz
ADSL2+ NSCds=512
Δf=4.3125kHz fs=4416kHz
VDSL NSCds=8192
Δf=4.3125kHz fs=35.328MHz
NSCds número de sub-portadoras (down)Δf largura de banda de cada portadorafs freqüência de amostragem
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Uso de DSL
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Sumário
As tecnologias xDSL permitem a transmissão de dados a Mbps e podem ser usadas nas linhas telefônicas existentes
Utiliza diversas técnicas para evitar os problemas do meio DMT
Novos padrões Velocidades mais elevadas podem ser conseguidas quando DSL é
usado para fazer a ligação do último quilometro (last mile) Distâncias mais curtas Permite o uso de aplicações que demandam QoS
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Simulador xDSL
Simula vários aspectos de uma linha de transmissão xDSL
Parâmetros de entrada Tecnologia DSL Margem de ruído Freqüência do canal Impedância de saída Atenuação Fext/Next Tipo do cabo Entre outros
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Simulador xDSL
SaídasBit rate de upstream e downstream estimadosResposta impulsivaFunção de transmissãoAtenuação da linha
Disponível em:http://matlab.feld.cvut.cz/en/view.php?cislocla
nku=2006020701
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Referências
[GOL,2005] GOLDEN, P. et al. Fundamentals of DSL technology. Auerbach Publications. 2005.
[STA,1999] STARR, T. et al. Understanding Digital Subscriber Line Technology. Pretience Hall, 1999.
www.dslforum.org Empresas
Ericsson Alcatel Thomson (modems)
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
Glauco Gonçalves
UFPE – 2007 – Redes de Computadores