sistemas de acceso metalicos (xdsl) - ocw...

sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 1

tema 2

SISTEMAS de ACCESO

METALICOS (xDSL)


ARQUITECTURA TRIPLE-PLAY

Anexo-2: SISTEMAS HDSL y SHDSL (ampliación)

CARACTERIZACION DEL BUCLE DE ABONADO

SISTEMAS DE ACCESO ADSL

SISTEMAS DE ACCESO HDSL y SHDSL

LOS SISTEMAS xDSL EN ESPAÑA

DSL-DSM (Dynamic Spectrum Management)

Anexo-1: Transformada Discreta de Fourier

SISTEMAS DE ACCESO VDSL


el bucle de abonado /1

CABLE de PARES

CAPACIDAD DEL CABLE:

-> desde 25 pares

-> hasta 3.600 pares

CALIBRES TIPICOS:

-> 0,405 mms (26 AWG)

-> 0,51 mms (24 AWG)

AWG -> American Wire Gauge

de la central telefónica salen cables de gran capacidad (de 2.400 pares,

típicamente, en España) que se van ramificando hasta los cables

de 200, 100, 50 o 25 pares que llegan a las cajas terminales

(en edificios “antiguos”) o el RITI (Recinto de Infraestructura

de Telecomunicaciones Inferior) en edificios con IICCTT



1.2002.400

25/1/0

2.400

25/7/4

100/23/17

150/37/31

50/17/250/7/12

CE

NT

RA

L T

EL

EF

ON

ICA

50 / 7 / 12

ADSL de otro Operador

capacidad del cable (número de pares

ADSL de Telefónica



NSWC /1log2

25.4

2101log456 KHzKbps

modem V.90/V.92

las tecnologías xDSL superan ampliamente la

banda de 4 KHz de modem vocal V.90/V.92

expresión de Shannon

para incrementar C -> aumentar W



R se incrementa con f (efecto pelicular, de radiación,…)

L se reduce con f (efecto pelicular,..); entre algunos KHz y

1 MHz baja 0,1 mH/km

C también se reduce con f (al bajar la permitividad del

aislante)

)/(

/

/

/

1kmG

kmFC

kmHL

kmR

parámetros

primarios (del par)

1 Np/km = 8,7 dB/km

bb

bax

//

//

0

wvywv

kmradjkmNpYZ

jwCG

jwLR

Y

ZZ

grupofase

parámetros

secundarios (del par)


1_ Como se sabe, mientras la Resistencia y la Atenuación

del bucle metálico (par de hilos de cobre simétricos) se

incrementan con la frecuencia, la Inductancia y la Capacidad:

a) se incrementan también con la frecuencia.

b) se reducen con la frecuencia.

c) son invariantes (constantes) con la frecuencia.

d) mientras la Inductancia se incrementa, la Capacidad se

reduce.



km

mm

fu

uR

R

s

lR

HzmmCu

CC

CA

CC

2

6 66

2

24,17

0107,0

8314

182

Resistencia, en corriente contínua (RCC) y en corriente alterna (RCA)

de un par de cobre (ρ = 17,24 Ω mm2 / km) de calibre Φ



22

12

12

10

0

fwCRfRfwC

jwC

fRj

fwC

fRZ

fLwfRBF

ba

CfLwy

Z

fR

CfLfCfLZ

fLwfRAF

ba0

0

2

//

4,0

aproximación de

Alta Frecuencia (AF)

aproximación de

Baja Frecuencia (BF)



existen cuatro parámetros que tienen “menor” relevancia

en baja frecuencia (hasta unos 4 kHz, típicamente) y que

adquieren especial relevancia en alta frecuencia:

la atenuación, que se incrementa con la frecuencia

(según f1/2 para altas frecuencias).

la diafonía NEXT (que se incrementa según f3/2).

la diafonía FEXT (que se incrementa según f1/2).

las ramas múltiples, que se comportan como circuitos

abiertos en baja frecuencia, y generan reflexiones en

alta frecuencia.



-18,0

-16,0

-14,0

-12,0

-10,0

-8,0

-6,0

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1.0

00

1.0

50

1.1

00

1.1

50

1.2

00

FRECUENCIA (kHz) FU

NC

ION

DE

TR

AN

SF

ER

EN

CIA

(d

B)

Φ=0.51 mms / L=1 Kms

Φ=0.405 mms / L=1 Kms

la atenuación se incrementa según f1/2 para altas frecuencias



CENTRAL

OFFICE

CPE

CPE

PAR INTERFERIDO

PAR/PARES INTERFERENTES

NEXT

Near End

Cross Talk

(Paradiafonía,

por capacidades

parásitas,…)

2

fHPSDPSDNEXTTEINTERFERENSISTEMANEXT

36,014321085,0 HzHzNEXTNEXT fnfkfH

PSD (Power Spectral Density)

n = número de sistemas (pares) interferentes


2

fHPSDPSDFEXTTEINTERFERENSISTEMAFEXT

HzPAR

HzFEXTPARFEXT

fnfH

fkfHfH

6,0172

22

105,2

PSD (Power Spectral Density)

n = número de sistemas (pares) interferentes

FEXT

Far End

Cross Talk

(Telediafonía,

por capacidades

parásitas,..)

CENTRAL

OFFICE

CPE

CPE

PAR INTERFERIDO

PAR/PARES INTERFERENTES




Mientras en el ADSL (con espectro limitado, de

2 MHz, y alcance elevado, de hasta 3 kms) suele

predominar la NEXT, en el VDSL (con amplio espectro, de

hasta 30 MHz, y alcance reducido, de unos 600 metros)

prevalece la FEXT.


2_ La transferencia de energía entre pares metálicos,

diafonía, es más perjudicial (más elevada):

a) en frecuencias bajas.

b) a altas frecuencias.

c) en frecuencias intermedias.

d) mayor en fibra óptica que en pares metálicos.



CPE CUSTOMER PREMISE EQUIPMENT

CAMBIO DE CALIBRE

BRIDGE TAPCIRCUITO ABIERTO

0.405 0.51

CENTRAL

OFFICE CPE

CPE

PAR DE HILOS

(BUCLE DE ABONADO)

CABLE

METALICO

CPE

ramas múltiples



además de los anteriores parámetros (atenuación, NEXT,

FEXT, ramas múltiples, cambios de calibre,..) en alta fre-

cuencia tienen relevancia también:

el AWGN (Additive White Gaussian Noise), con valo-

res del orden de -110 dBm/Hz

el ruido impulsivo (generado por transformadores, e-

lectrodomésticos,..) que puede alcanzar hasta 40 mV

de amplitud, con duración de hasta 800 μseg.


sistema ADSL /1

ADSL

ADSL

ADSL

ADSL

CENTRAL

TELEFONICA

PAR METALICO

PAR

METALICO

PAR METALICO

hasta 20 Mbps

hasta 800 Kbps

INTERNET

OTROS

OPERADORESDSLAM

DIGITAL SUSCRIBER

LINE ACCESS MUX

.- sistema punto a punto

.- sobre un único par

.- compatible con STB (4 kHz) y con RDSI (2B+D)

DS

LA

M

SERVIDOR

DE VIDEO

ADSL -> Asymmetric

Digital Subscriber Line


sistema ADSL /2

DSLAM SMARTX MA5600

de HUAWEI

600 m

m x

600 m

m x

2200 m

m (

WxD

xH

)


sistema ADSL /3

DSLAM 5024G

de ALCATEL-LUCENT

(miniDSLAM)


3_ En el sistema ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)

la función del DSLAM es:

a) filtrar el ruido de diafonía NEXT.

b) reducir el ruido de diafonía FEXT.

c) multiplexar/demultiplexar las señales de varios ADSLs.

d) evitar la interferencia entre símbolos.


sistema ADSL /4

FPAFPA

DIVISOR_RDIVISOR_C

U-R

U-R2

PAR

METALICO

ATU_R PHYATU_CPHY

U-C

T/S

U-C2

V-C

TERMINAL

DE RED (NT)

T-R

FPB FPB

INTENET,

VIDEO,..

RED

TELEFONICA

PU

NT

O A

CC

ES

O W

IFI,

PC

,…

ATU -> ADSL Transceiver Uit


sistema ADSL /5

FPA -> ELIMINA INTERFERENCIAS DE ADSL (100 mW) SOBRE

RDSI / RTB ( 0,1 mW)

FPB -> AISLA ADSL DE RTB / RDSI (armónicos de corriente de llama-

de, de marcación decádica,....)

sin FPB -> opción SPLITTERLESS

1.1044 25.8 138

USUARIO --> RED

Frecuencia (KHz)

RED --> USUARIO

canalización del ADSL/POTS


sistema ADSL /6

1.10480 138 276

USUARIO --> RED RED --> USUARIO

1.1044 25.8 138

USUARIO --> RED RED --> USUARIO

f (KHz)

f (KHz)

ADSL / RDSI

ADSL / POTS

ADSL sobre RDSI (sobre Acceso Básico 2B+D, 144 kbps)

ADSL sobre POTS (Plain Old Telephone Service, 4 kHz)


MICROFILTROS(para instalación splitterless)

fC = 120 KHz

fC = 90 KHzLINEA

BANDA ANCHA

TELEFONIA

SPLITTER ADSL/RDSI

fC = 24 KHz

fC = 4.4 KHzLINEA

BANDA ANCHA

TELEFONIA

SPLITTER ADSL/POTS

Modem ADSL/POTS

MICROFILTRO

MICROFILTRO

PTR

Punto deTerminación de

Red

BUCLE de

ABONADO

FILTROS

sistema ADSL /7


sistema ADSL: modulación DMT /8

NIV

EL

DE

RU

IDO

FRECUENCIA

BIT

S P

OR

SU

BC

AN

AL

FRECUENCIA

01

2N-3 N-2

N-1

BANDA = SUBCANALES

(SUBCANAL -> f = 4 KHz )

-> modulación DMT

(Discrette MultiTone.

un “tono” por subcanal)

algoritmo de bit loading -> en la fase de inicialización (unos 10 seg. en ADSL,

y unos 2 seg. en ADSL2Plus) -> para asignar bits a los subcanales -> se emite

un tono en cada subcanal y se pide al receptor (ATU-R) que calcule la relación

(S/N) en cada subcanal y envíe la información al emisor (ATU-C)

f << -> RUIDO Plano

f << -> |H(f)| Plana

-> No_Ecualización

-> Economía


MA

PE

AD

O

DE

LA

CO

NS

TE

LA

CIO

N

nN-1 bits

ni bits

n1 bits

n0 bits

L bits

R bps

L bits

CO

NV

ER

SO

R

SE

RIE

->

PA

RA

LE

LO

ZN-1

Z0

Z1

Zi

D

Q

11001101

11101111

0110

0111

0101

10011011

10001010

00110010

000100000

0100

I

Zi

C

1

0

N

i

inL

Zi = Ci +jDi-> AMPLITUD Y FASE

DE UNA PORTADORA

-> INFORMACION ESPECTRAL

Zi = Información ESPECTRAL

-> IDFT (Zi) = Información TEMPORAL = x(n)

(T0)(T0)




Zi ( i = 0,1,2,..N-1) -> s.simétrica Zk ( k = 0,1,2, 2N-1) -> x(n) real

12

0

2

2

)(2

122)(

N

k

N

knj

kkk ekXN

NBjNAXIDFTkXIDFT

1

1

00 sencos2)(N

k

kkN

knB

N

knABAnx

tNfnNf

ntx

N

nTtxnTtxnx 0

0

0 2)2

()2

()()(

)()2sen()2cos(2)( 0

1

1

0000 kffQAMNtkfBtkfABAtxSEÑALES

N

k

kk



11001101

11101111

0110

0111

0101

10011011

10001010

00110010

000100000

0100

Bk

Ak

)()2sen()2cos(2)( 0

1

1

0000 kffQAMNtkfBtkfABAtxSEÑALES

N

k

kk


4_ Supuesto un ADSL con sólo cuatro subcanales, y

siendo en un momento dado el mapeo QAM inicial de los

mismos (3+j3), (3-j), (-3+j) y (-1-j), el mapeo final será:

a) (3+j3), (3-j), (-3+j) y (-1-j)

b) 3, (3-j), (-3+j), (-1-j), 3, (-1+j), (-3-j) y (3+j)

c) (3+j3), (3-j3), (3-j), (-3+j), (-1+j) y (-1-j)

d) 3, (3-j), (-3+j), (-1-j), 3, (1-j), (3+j) y (-3-j)



W = 1/T0 = 4 KHz

W

(24)16-QAM

(22)4-QAM

(S/N)=100

(S/N)=40

W

(S/N)=50

(22)4-QAM

W

T0 = 1/W = 250 μseg

0 1 1 1 1 0 1 0

11111110

1110 ≡ 1+j30001

01 ≡ -1-j

1110

10 ≡ -1+j

TR

AN

SF

OR

MA

DA

IN

VE

RS

A

0 1

1

SE

RIE

-

> P

AR

ALE

LO

1 1 1 0

1-j3

MA

PE

AD

O

a Q

AM

-1-j

-1

1+j3

1+j3

SIM

ET

RIA

H

ER

MIT

ICA

T0 = 1/W = 250 μseg

0 1 1 1 1 0 1 0

1 0

-1+j

-1+j

-1-j



TR

AN

SF

OR

MA

DA

IN

VE

RS

A

0 1

1

SE

RIE

-

> P

AR

AL

EL

O

1 1 1 0

1-j3

MA

PE

AD

O

a

QA

M

-1-j

-1

1+j3

1+j3

SIM

ET

RIA

H

ER

MIT

ICA

T0 = 1/W = 250 μseg

0 1 1 1 1 0 1 0

1 0

-1+j

-1+j

-1-j

tfsentftfsentftftfnx

nsen

nnsen

nn

ejejeejeje

ekXekXN

nx

nj

nj

nj

nj

nj

j

k

knjN

k

N

knj

000000

3

5

3

4

3

2

30

5

0

3

1

0

2

424cos2262cos26cos16

1)6(

3

22

3

2cos2

36

3cos2cos1

6

1

311113116

1

6

11)(

señal QAM en 2f0señal QAM en f0



FRECUENCIA

f0 = 1/T0

para la ortogonalidad,se requiere

que el espaciamientoentre frecuencias

(entre subportadoras) sea según 1/T0

señales ORTOGONALES, no limitadas en frecuencia (SINC), pero sin IES.



Señales ORTOGONALES -> No IES

Canal No_Lineal -> Si IES

x2N-1 x0 x1 x2x2N-v x2N-v+1

SIMBOLO DMT (final): BLOQUE RESULTANTE DE 2N+v MUESTRAS

x2N-1x0 x1 x2 x2N-v x2N-v+1 x2N-v+2

x2N-1x2N-v x2N-v+1 x2N-v+2

BLOQUE ORIGINAL DE 2N MUESTRASPREFIJO CICLICO

SIMBOLO DMT (inicial) = BLOQUE ORIGINAL DE 2N MUESTRAS

PREFIJO CICLICO

A las 2N muestras se añaden v muestras más,

que no se procesan en recepción.



Símbolo

DMT-2

Símbolo

DMT-1

Símbolo

DMT-3

tiempo (RECEPCION)

Símbolo

DMT-2

Símbolo

DMT-1

Símbolo

DMT-3

intervalo de guarda, para evitar la interferencia entre símbolos (ISI), en el que,

al objeto de mantener la ortogonalidad, se coloca el prefijo cíclico (PC)

tiempo (TRANSMISION)

el prefijo cíclico se ignora en recepción

considerando que la función de transferencia típica del subcanal

tiene v términos significativos, el prefijo cíclico constará de v+1 muestras

(en ADSL se toma v = 31 )


5_ En los sistemas_ADSL, la longitud del prefijo cíclico está

relacionada con:

a) el tipo del servicio prestado (datos, voz/vídeo,...).

b) el modo de transporte considerado: ATM, Ethernet,....

c) el ruido presente en el bucle (AWGN, interferencia_AM,

ruido impulsivo,...).

d) la función de transferencia del par metálico.



UIT-T/G.992

ANSI T1.413

TR

AN

SF

OR

MA

DA

IN

VE

RS

A

DIS

CR

ET

A D

E F

OU

RIE

R (

IDT

F)

ZN-1

Zi

Z1

X0

Z0

X2N-1

Xk

X1

FO

RM

AC

ION

SE

CU

EN

CIA

SIM

ET

RIC

A D

E H

ER

MIT

IAN

INSERCION

PREFIJO

CICLICO

x’(m)

D/A

x(n)

CANAL

(PAR

SIMETRICO)

SEPARACION entre SUB-CANALES:

552 muestras -> 4 x (552/512) = 4,3125 KHz = f

VELOCIDAD DE SIMBOLO-DMT:

512 muestras -> f0 = 1/T0 = 4 KHz

SIMBOLO DMT = 2N+PC+S

= 2 x 256 + 32 + 8 = 552 muestras


sistema ADSL: bit loading /19

Sub_Canal i -> P.Recibida = Pi (W)

-> Ruido = i (W/Hz)

-> ni bits -> Mi = 2ni estados

-> Ancho = 1/T0 = f0 = W

-> (S/N)i = Pi / iW

i

i

inii aQKaQPESNSSi

i

22

2

114)/(

x

xz

exQxsidzexQ 22

22

2

1)()(

2

1)(

Ki =(ni)

tal que

2Ki4



( 3a, a )(a, a )

( 3a, 3a )(a, 3a )

2a

2a

Q

I

01011110

1101

1111

1100

0111

0100 0110

12

1

2

3

12

1

2

3/

2

0

ii n

i

n

i

iiiW

PEaWPTPE



12

1)/(

2

3exp

2

2

2exp

2

2 2

inii

i

i

i

ii NSKaK

aQKPES

)2(2

)/(31log

2

i

i

i

i

K

PESLn

NSn

WnfnCN

i

i

N

i

i

1

0

0

1

0



UIT-T/G.992

-> ni 15

-> PEB < 10-7

-> Margen de Seguridad = 6 dB

DISTRIBUCION UNIFORME

DE ERRORES

PES = n x PEB

DADO QUE A PRIORI NO SE CONOCE PES, PUES ELLO EXIGIRIA EL

CONOCIMIENTO PREVIO DE n, EN LA EXPRESION DE CALCULO DE

n SE PUEDE UTILIZAR PEB EN LUGAR DE PES, LO CUAL CONDUCE

A UNA ESTIMACION LIGERAMENTE PESIMISTA DE n, LA CUAL SE

COMPENSA CON EL POSTERIOR REDONDEO POR DEFECTO


sistema ADSL: capacidad /23

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

LONGITUD DEL BUCLE (Kms)CA

PA

CID

AD

po

r S

UB

CA

NA

L (

Kb

ps)

CON, UNICAMENTE,

RUIDO TERMICO

CON, ADEMAS, DIAFONIA (NEXT)

DE OTRO SISTEMA_ADSL

PT

= 1

mW

/

T

= -

173,8

dB

m/H

z

=

o,4

05 m

ms

MS (6 dB) -> aportado por REED-SOLOMON y ENTRELAZADO



ADSL

ADSL

ADSL

ADSL

PTRX

PNEXT1 = PRCX1 x H2NEXT

PTRX

PRCX1 = PTRX - αL1

PRCX1 = PTRX - αL1

22

1

1

2

1

1

1

1

NEXTNEXTRCX

RCX

TERMICONEXTRCX

RCX

HHP

P

WHP

P

N

S

22

2

2

2

2

2

2

1

NEXTNEXTRCX

RCX

TERMICONEXTRCX

RCX

HHP

P

WHP

P

N

S

ADSL

ADSL

PTRX

PTRX

PRCX2 = PTRX - αL2

PRCX2 = PTRX – αL2

ADSL

ADSL


ADSL

ADSL

PTRX

PTRX



ADSL

ADSL


TERMICO

RCX

TERMICONEXTRCX

RCX

W

P

WHP

P

N

S

3

2

3

3

3



PT = 1 mW / = 0,405 mms MS (6 dB) -> aportado por REED_SOLOMON y ENTRELAZADO

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

LONGITUD DEL BUCLE (Kms)

CA

PA

CID

AD

po

r S

UB

CA

NA

L (

Kb

ps)

con NEXT de 1 sistema_ADSL

con NEXT de 2 Sistemas_ADSL

con NEXT de 3 Sistemas_ADSL


6_ La representación capacidad versus alcance (distancia)

de un sistema ADSL muestra un segmento relativamente

plano, sobre el que se puede afirmar que corresponde:

a) a distancias cortas, predominando el ruido AWGN.

b) a distancias cortas, con predominio del ruido de diafonía.

c) a alcances largos, predominando el ruido AWGN.

d) a alcances largos, con predominio del ruido de diafonía.



CAPACIDAD = CANALES PORTADORES

TARA DEL SISTEMA

CANAL V. MINIMA V. MAXIMA CANAL V. MINIMA V.MAXIMA

AS0 32 Kbps 6.144 Kbps LS0 32 Kbps 640 Kbps



AS3 32 Kbps 1.536 Kbps ASx -> Símplex / LSx -> Dúplex

ASx -> Unidireccionales Descendentes

LSx -> Bidireccionales ( o U. Independientes)

-> múltiplos de 32 Kbps


CAPACIDAD = CANALES PORTADORES

TARA DEL SISTEMA

EOC = Embedded Operations Channel

OAM = Operations Administration and Maintenance

CRC = Cyclic Redundance Check

FEC = Forward Error Correction

NTR = Network Timing Reference



sistema ADSL: ATU /28

AS1

AS0

ATM1

NTR

OAM

eoc / aoc

ATM0

V-C

OR

DE

NA

CIO

N D

E T

ON

OS

CRCF

CRCI

Ale

ato

riza

do

r y

FE

C

MU

LT

IPL

AJE

EN

TR

EL

AZ

AD

O

Ale

ato

riza

do

r y

FE

C

1

SE

RIE

-> P

AR

AL

EL

O y

MA

PE

O C

ON

ST

EL

AC

ION

0

1

2

IDF

T

255

480

510

511

0

PA

RA

LE

LO

->

SE

RIE

CONVERTIDOR D/A

( Digital -> Analógico )

PAR METALICO

cada ASx solo puede encaminarse

por una vía (Lenta o Rápida)vía lenta, con entrelazado, para aplicaciones

críticas (transacciones,…)

vía rápida, sin entrelazado, para aplicaciones

en tiempo real (VoIP, streaming,..)

proceso células

proceso células

esquema del

sentido descendente

(downstream)



BBBB DDDDAAAA CCCC

BBBB DDDDAAAA CCCC

BBBB DDDDAAAA CCCC

BBBB DDDDAAAA CCCC

ABCD ABCDABCD ABCD

SECUENCIA RECIBIDASECUENCIA TRANSMITIDA

TRANSMISION SIN ENTRELAZADO SECUENCIA RECIBIDASECUENCIA TRANSMITIDA

ERRORES AISLADOS,

FACILES DE DETECTAR Y CORREGIR

TRANSMISION CON ENTRELAZADO

ERRORES CONSECUTIVOS,

DIFICILES DE DETECTAR Y CORREGIRERRORES

EN RAFAGA

BBBB DDDDAAAA CCCC

el entrelazado permite detectar y corregir errores, especialmente si éstos

son en ráfaga (caso de ruido impulsivo,..);

no obstante, en recepción se introduce cierto retardo (cierta latencia)



ENTRADA B0j B1

j B2j B3

j B4j B0

j+1 B1j+1 B2

j+1 B3j+1 B4

j+1

SALIDA B0j B3

j-1 B1j B4

j-1 B2j B0

j+1 B3j B1

j+1 B4j B2

j+1

entrelazado de tipo convolucional, que se aplica a la salida del

codificador Reed-Solomon

si la profundidad de entrelazado es D, el octeto Bi es despla-

zado (D-1) x i octetos

ejemplo para D=2 y secciones de cinco octetos (i = 0,1,2,3,4)

el retardo (la latencia) dependerá de D y de iMAX

SALIDA DEL

ENTRELAZADO

ENTRADA AL

ENTRELAZADO



CRC -> 2 bytes por Trama, uno para la vía Rápida y otro para la Lenta

FEC -> Reed-Solomon -> N = K+R

bytes añadidos

la aleatorización permite

obtener un espectro

cuasi plano (“blanqueado”,

sin periodicidad)

y limitado en banda

corrección de hasta T = (N-K)/2 = R/2 bytes erróneos

d’n-23

d’n

d’n-2 d’n-18d’n-1

dn

aleatorización -> d’n = dn d’n-18 d’n-23

bytes de mensaje


7_ Supuesto que en un cable se

registra mucho ruido, el formato (N,K) de

la codificación Reed-Solomon preferido

para el sistema ADSL será:

a) 240,224

b) 144,128

c) 96,80

d) 64,48



1

LS1

LS0

ATM1

eoc / aoc

ATM0

T-R

MU

LT

IPL

AJE

SE

RIE

-> P

AR

AL

EL

O y

MA

PE

O C

ON

ST

EL

AC

ION

0

1

2

IDF

T

31

60

62

63

0

PA

RA

LE

LO

->

SE

RIE

esquema del sentido ascendente (upstream)

proceso

células

proceso

células



-90

-34.5

3074 25,875 138

FRECUENCIA (KHz)

DENSIDAD ESPECTRAL DE POTENCIA (dBm/Hz)

-97.5

-90

-36.5

3.0934 138 1.104

FRECUENCIA (KHz)

DENSIDAD ESPECTRAL DE POTENCIA (dBm/Hz)

-97.5

densidad espectral de potencia

para el sentido descendente

(downstream)

densidad espectral de potencia

para el sentido ascendente

(upstream)


sistema ADSL2Plus /1

ADSL2Plus -> estándar UIT-T/G.992.5, de Mayo de 2003

Ventajas:

mantiene las innovaciones introducidas por el ADSL2: co-

dificación de Trellis (que introduce una ganancia de hasta 3 dB),

modo de transporte Ethernet, opción all digital mode,....

además, duplica la banda del ADSL/ADSL2 (1.104 MHz)

hasta los 2.208 MHz, incrementando pues la capacidad.


SDH

ATM/AAL5

Capa Física

Ethernet

IP IP

Par Simétrico SDH

ATM

PPP

Par SimétricoCapa Física

AAL5/ATM

PPP

Ethernet

SDH o EO

Ethernet

Capa Física

Ethernet

IP IP

Par SimétricoCapa Física

Ethernet

PPP

Par Simétrico SDH o EO

Ethernet

PPP

PC

Modem ADSL

DSLAM Servidor

ADSL2, o ADSL2Plus, con modo de transporte Ethernet (IP sobre Ethernet)

ADSL con modo de transporte ATM (IP sobre ATM)

EO -> Ethernet Optica



ADSL2Plus: opciones (POTS, RDSI, “all digital mode”)

ATU-R ATU-C

BANDA (KHz) DSG2

BANDA (KHz) DSG 2

EC1

25,875 - 138 32 25,875 – 2.208 512ADSL/POTS

FDM1

25,875 - 138 32 138 – 2.208 512

EC1

120 - 276 64 120 – 2.208 512ADSL/RDSI

FDM1

120 - 276 64 254 – 2.208 512

EC1

3 - 138 32 3 – 2.208 512All DigitalM ode

FDM1

3 - 138 32 138 – 2.208 512

1 EC ( Echo Cancellation , que permite el solape de las bandas upstream y downstream )

y FDM ( Frecuency Division Multiplexing ), según se ha ilustrado en figuras anteriores,

2

que es la opción más utilizada en la realidad.

DSG = Designador = índice del subcanal superior.




ADSL/RDSI/FDM

ADSL/POTS/EC


2.20825,875 138

RED --> USUARIOf (KHz)

ADSL sobre POTS (Plain Old Telephone Service, 4 kHz)

designador = índice = 2.208 / 4,3125 = 512

capacidad = (2.208 - 138) / 4,3125 = 480 subcanales

designador = índice = 138 / 4,3125 = 32

capacidad = (138 – 25,875) / 4,3125 = 26 subcanales

USUARIO --> RED



8_ La banda descendente de un ADSL2Plus es de

254,4375 - 2.208 kHz, por lo que el número máximo de

subcanales downstream que podrá alojar dicho

sistema será de:

a) (2.208 – 254,4375) / 4 = 488,4 -> 488

b) (2.208 – 254,4375) / (2 x 4) = 244,2 -> 244

c) (2.208 – 254,4375) / 4,3125 = 453

d) (2.208 – 254,4375) / (2 x 4,3125) = 226,5 -> 226



designador = índice = 276 / 4,3125 = 64 -> EU-64


designador = índice = 138 / 4,3125 = 32 -> EU-32


ADSL2Plus, atípico

(el menos asimétirico)

ADSL2Plus, típico

(el más asimétirico)



0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

1 2 3 4 5 6

ALCANCE (Kms)

CA

PA

CID

AD

(K

bp

s) ADSL2+

ADSL2

ADSL

supuesto un ruido f ijo (N=AWGN, por ejemplo),

y debido a que la atenuación es menor en las

distancias cortas, es en éstas donde se mani-

f iesta de forma más acusada la diferencia en

la relación (S/N), y, consecuentemente, en la

capacidad del sistema ADSL


RTPC

Servidores DNS,

Caché, Correo,..

Gateway VoIP

Servidor VoIP

Area de Servicios Comunes

arquitectura triple-play /1


RTPC

Servidores DNS,

Caché, Correo,..

Gateway VoIP

Servidor VoIP


CABECERA IPTV

Suele estar duplicada,

se conecta a las Areas

de Servicios Comunes

vía anillos SDH, y con-

tiene los codificadores

en tiempo real, los re-

productores de video

(que lo envían a los

servidores de VoD),…



RTPC

Servidores DNS,

Caché, Correo,..

Gateway VoIP

Servidor VoIP


AREA DE SERVICIOS

COMUNES

Con capacidad de hasta

500.000 hogares, en la

misma se replican los

contenidos de VoD, se

facilita el acceso a In-

ternet y la telefonía-IP,

… así como ciertos ser-

vicios locales: DNS, ser-

vidor de Correo,…



RTC

Servidores DNS,

Caché, Correo,..

Gateway VoIP

Servidor VoIP


RED de ACCESO

Para la distribución de video, el cliente IGMP (Internet Group Multicast

Protocol) se instala en el STB (Set Top Box), y el DSLAM emula al ser-

vidor-IGMP, bien mediante Snooping o bien como IGMP-Proxy

(servidor para los clientes, y cliente para el servidor-IGMP).



RTPC

Servidores DNS,

Caché, Correo,..

Gateway VoIP

Servidor VoIP


MAN ETHERNET

Red metropolitana (MAN) de tecnología Ethernet, sensiblemente

más económica que la SDH, para la interconexión de los DSLAM

entre sí (servicios peer to peer,….), con Internet, y con los router

de distribución.



RTC

Servidores DNS,

Caché, Correo,..

Gateway VoIP

Servidor VoIP


AREA DE SERVICIOS LOCALES

Servidores de VoD, de DNS, de Correo electrónico, de Caché,….

para el Area de Servicios Comunes a la que pertenece.



RTPC

Servidores DNS,

Caché, Correo,..

Gateway VoIP

Servidor VoIP


SERVICIO de TELEFONIA-IP (VoIP)

Interconexión del Area de Servicios Comunes con la RTPC

(Red Telefónica Pública Conmutada), mediante el Gateway VoIP,

que convierte el tráfico-IP de paquetes en tráfico TDM (Time

Division Multiplexing) y viceversa, y mediante el Servidor VoIP,

que traduce la señalización SIP a señalización SS7.



9_ El Gateway de VoIP:

a) traduce la señalización SIP a señalización SCC/N7.

b) convierte el tráfico IP de paquetes en tráfico TDM de

conmutación de circuitos.

c) traduce la señalización SIP a señalización UMTS.

d) convierte el trafico IP de paquetes en la interfaz de

radio.


sistema HDSL /1

TRX / RCX

MA

PP

ING

AP

LIC

AC

IÓN

( 3

0B

+D

, E

1,..)

C.C

.

TRX / RCX

TRX / RCX

TRX / RCX

TRX / RCX

MA

PP

ING

AP

LIC

AC

IÓN

( 3

0B

+D

, E

1,..)

C.C

.

TRX / RCX

REG

REG

LADO

CENTRAL

LADO

USUARIO HDSL

L.T.U.C.C. = Common CircuitryN.T.U.

N.T.U. / L.T.U. = Network / Line Termination Unit

REG

sistema simétrico, de 2 Mbps de capacidad en cada sentido.

se puede instalar sobre 1, 2 o 3 pares (típicamente sobre dos).

utiliza modulación 2B/1Q

admite regeneradores intermedios.

aparece a primeros de los 90, y lo utilizan típicamente los operadores de

móviles en el backhaul (para conectar las BTS con los BSC/MSC).

HDSL = High bit rate Digital Suscriber Line


-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000

FRECUENCIA ( kHz )

DE

NS

IDA

D E

SP

EC

TR

AL

( d

Bm

/Hz )

(

HDSL ( 784 Kbps / 2B1Q )

(HDSL sobre tres pares, pero

con sólo uno de ellos hábil)

SHDSL( 768 Kbps / TC-16_PAM )

el sistema SHDSL (Single HDSL)

utiliza la modulación de Trellis,

que, con la misma potencia que

el HDSL, le permite facilitar igual

capacidad, pero en menor ancho

de banda -> menor interferencia

a otros sistemas (ADSL, HDSL,..)

del mismo cable

sistema SHDSL /2


SRUSTU-R STU-R

TERMINAL

DE USUARIO

TERMINAL

DE USUARIO

CO

RE

NE

TW

OR

K

RED DE ACCESO

U-R

V

U-CT/S

U-CU-R

T/S

SRU -> SHDSL Regenerators Unit

STU-R/C -> SHDSL Terminal Unit - Remote/Central

SHDSL -> estándar UIT-T/G.991.2 de 2001

soportado sobre un único par (de ahí su denominación de “Single HDSL”)

u, opcionalmente, por sobre dos pares metálicos.

transmisión simética y duplex (mediante EC)

capacidad: desde 192 Kbps hasta 2.360 Kbps (en pasos de 8 Kbps)

sistema SHDSL /3


10_ El sistema SHDSL (Single HDSL) utiliza la modu-

lación de Trellis para que, con la misma potencia que el

HDSL, se pueda:

a) realizar una ganancia de codificación, que reduce su

complejidad respecto al HDSL.

b) facilitar mayor capacidad, a costa de cuadriplicar el

ancho de banda.

c) facilitar igual capacidad, pero en menor ancho de

banda.

d) mejorar la interferencia entre símbolos (ISI).


y, supuesto que el sistema está en

servicio, la calidad se suele fijar en

base al parámetros ESR (Errored

Second Ratio).

la calidad de un sistema de transporte digital se establece según la reco-

mendación UIT-T/G.826, que parte de dos estados iniciales:

en servicio, o disponible, que comienza con 10 segundos consecutivos

con tasa de error en bit < 10-3

fuera de servicio, o indisponible, que comienza con 10 segundos con-

secutivos con tasa de error en bit > 10-3

sistemas HDSL/SHDSL: calidad /4


SES -> Severely Errored Second -> Segundo con más de un 30% de EBs

EB -> Errored Block -> Bloque con, al menos, un bit erróneo

ESR ( Errored Second Ratio ) 0,0164 + 8,58 x 10-7 x DKm

ES -> Errored Second -> Segundo con, al menos, un EB

- un único EB por ES

- un único bit erróneo por EB

- D 10 kms

- bloques de 1.000 bits

PEB 8 x 10-9CALIDAD:UIT-T/G.826

ESR = número de ES / número total de segundos

sistemas HDSL/SHDSL: calidad /5


11_ Representándose los segundos con tasa de error

superior a 10-3, inferior a 10-3, y libres de errores por,

respectivamente, celdas negras, grises y blancas, durante

los segundos e/f/g/h el sistema ilustrado en la figura adjunta

estará en estado de:

xutsrqpnmkjihgfedcba9876543210

a) en servicio.

b) fuera de servicio.

c) back-up.

d) latenica.


sistema VDSL /1

VDSL =Very high bit rate Digital Suscriber Line

sistema punto a punto, soportado sobre un par metálico.

admite configuraciones simétricas o asimétricas.

VDSL

VDSL

VDSL

VDSL

CE

NT

RA

L

TE

LE

FO

NIC

A

PAR

METALICO

PAR METALICO

100 Mbps

100 Mbps

PAR

METALICO

ONU

FIBRA

OPTICA

FIBRA OPTICA

Optical Network Unit


sistema VDSL /2

ADSL/SHDSL

VSDL

VSDL

mientras los sistemas ADSL/HDSL/SHDSL “pegan el salto” desde la sede del Cliente

hasta la Central Telefónica sobre par metálico, el sistema VDSL solo salva la distancia

comprendida entre la sede del Cliente y un terminal de fibra óptica (ONU) sito en las

proximidades del Cliente (en el garaje del bloque de viviendas, en el RITI,..)

fibra óptica

par metálico


12_ ¿Cuál de los siguientes sistemas

acerca más la fibra óptica al cliente?:

a) el ADSL.

b) el HDSL.

c) el SHDSL.

d) el VDSL.


sistema VDSL2 /3

como se aprecia, el espectro del VDSL2 se extiende hasta 30 MHz

Estándar VDSL2 (UIT-T/G.993.2) de Mayo-2005


la configuración puede

ser simétrica o asimétrica

modulación estan-

darizada: la DMT

(similar a la del

ADSL/ADSL2Plus,

salvo en el perfil

30a)

sistema VDSL2 /4


el VDSL2 utiliza el entrelazado convolucional, la codificación

de Trellis, la cancelación de eco,…

como el ADSL2Plus, el VDSL2 admite la coexistencia con los

servicios POTS y RDSI, así como la opción “all-digital mode”.

y, también como el ADSL2Plus, soporta tanto el modo de

de transporte ATM como el “de paquetes”.

para ello, incluye la capa PTM-TC (Packet Transfer Mode –

Transmission Convergence), que soporta el transporte de tra-

mas Ethernet, paquetes-IP,..

sistema VDSL2 /5


3.000300 600 900 1.200 1.500 1.800 2.100 2.400 2.700

Alcance (metros, para Φ = 0,51 mm)

el VDSL2 ofrece una capacidad agregada máxima de 200 Mbps,

que se puede distribuir bien de forma simétrica (100 Mbps para

upstream y otros 100 Mbps para downstream, 100/100) o bien de

forma asimétrica (90/60, 70/30,..)

sistema VDSL2 /7


42060 120 180 240 300 360

alcance (metros)

cap

acid

ad

(M

bp

s)

potencia transmitida (dBm)

en función del perfil

del VDSL2

sistema VDSL2 /8


Y el FITL (Fiber In The Loop) está diseñado para el soporte de

servicios sustentados en VDSL y FTTH.

Para acortar la distancia entre la Central Telefónica y los clien-

tes, se están desplegando unos “nodos intermedios” denominados

MUXFIN o FITL.

El MUXFIN (MUltipleXor Flexi-ble de Interfaces Normalizados),

ilustrado en la figura adjunta, está

orientado para la provisión de

telefonía básica y ADSL.

sistema VDSL2 /9


13_ Supuesto que la longitud de los bucles sigue una

distribución exponencial-negativa, si el 40% de ellos está a

una distancia igual o inferior a 600 metros de la Central

Telefónica, la longitud media del bucle será:

a) 0,4 x 600 = 240 metros

b) 600 x (0,5/0,4) = 750 metros

c) 0,4 = 1 – exp(-λx600) -> E[x] = 1/λ = 1.174 metros

d) 0,4 = exp(-λx600) -> E[x] = 1/λ = 655 metros


DSL-DSM (Dynamic Spectrum Management) /1

Escenario actual: cada sistema DSL (ADSL o VDSL) ocupa

toda la banda estandarizada y transmite con la máxima poten-

cia permitida (“hogging situation”).

Escenario previsto: Se despliegan tecnologías DSM (Dyna-

mic Spectrum Management), en modo “autónomo” a corto pla-

zo (Water-Filling,…) y en modo “coordinado” a medio/largo pla-

zo (DSM-Vectoring, MIMO,…).

Con MIMO se podrían alcanzar hasta 500 Mbps en cada

par metálico de 400 metros (máximo) de longitud.


DSL-DSM (Dynamic Spectrum Management) /2

Spectrum

Maintenance

Center


DSL-DSM (Water-Filling) /3

Transmite más potencia en aquellas frecuencias que registran mayor

SNR, y sólo emite la energía necesaria (con margen, típico, de 6 dB) para

garantizar el régimen binario comprometido.

Es una primera aproximación al OSB (Optimal Spectrum Balancing).

Water-Filling

Proceso iterativo en el que

la potencia transmitida se mo-

dela como “agua derramada”

sobre la curva SNR (Signal to

Noise Ratio) del sistema DSL,

considerando en “N” la totali-

dad del ruido: AWGN, NEXT,

FEXT,..

.cteSNR

Ef

f


DSL-DSM (Water-Filling) /4

final spectra initial spectra

aft

er

severa

l pa

ss o

f itera

tion

El mecanismo de water-filling facilita ganancias de régimen binario

de hasta 2 Mbps.


14_ Para una misma función de transferencia SNR(f), y

supuesto que los dos sistemas water-filling representados

garantizan un mismo régimen binario dado, el más

adecuado para desplegar sería:

a) el que posee mayor margen de seguridad.

b) el que genera mayor diafonía.

c) el que genera menor diafonía.

d) el que resulta menos “polite”.

21


DSL-DSM (Vectoring) /5

En el DSLAM se co-generan (se generan conjuntamente:

sincronización, precodificación,…) las señales de los distintos

usuarios, constituyendo las mismas el “vector” de transmisión.

Supuesta conocida (mediante métodos analíticos y/o

empíricos) la matriz de diafonía del cable, en la precodifi-

cación se sustrae a cada señal el ruido de diafonía, resultando

pues una transmisión “libre de diafonía”.

Se habla de “one-side vectored” si el anterior proceso se

realiza sólo en el DSLAM, y de MIMO (Multiple Input Multiple

Output) si se realiza, conjuntamente, en el DSLAM y en los

modems de usuario.



Analítica y/o empíricamente se modela la matriz de diafonía del

cable (Hij) y en la etapa de precodificación se sustrae a cada señal

el ruido de diafonía (σi).



Régimen binario,en uno de los sentidos,

supuesto un VDSL simétrico

(no-DSM)Tecnología

“vectoring” ya es-

tandarizada para

el sistema VDSL2

en la recomen-

dación:

UIT-T/G.993.5

(aprobada el

22-04-2010)


15_ En un sistema DSL-DSM Vectoring, la fuente

de ruido predominante es:

a) el AWGN (Additive White Gaussian Noise).

b) la NEXT (Near End Cross Talk).

c) la MEXT (MEdium Cross Talk).

d) la FEXT (Far End Cross Talk).







LOS SISTEMAS DSL EN ESPAÑA





sistemas xDSL en España /1

Fuente: CMT (Informe Anual 2009)


16_ El índice de penetración de la banda

ancha fija (número de accesos por cada

100 habitantes) en España es del orden

del:

a) 1%

b) 20%

c) 50%

d) 90%


9 10 11 12 13 14 15 16

b c b d c c a b

1 2 3 4 5 6 7 8

b b c b d b d c

solución de las cuestiones de test


DFT /1

x(n) para n =0,1,2,.. N-1 -> X(k) para k =0,1,2,... N-1

1

0

21

0

2

)(1

)()()(N

k

N

knjN

n

N

nkj

ekXN

nxenxkX

x(n) -> muestras de x(t) tal que x(n) = x(t=nT)

X(k) -> muestras de X(f) tal que X(k) = X(f=k/T0=kf0=k/NT)

x(t) de banda limitada -> x(t) <-> X(f)

x(t) real -> X(k=0) y X(k=N/2) reales

-> X(k) = X*(N-k)

DFT -> Discrete Fourier Transform


serie de “N” valores

en el espectro

Xk = X0, X1, X2,.. XN-1

serie de “N” valores

en el tiempo

xi = x0, x1, x2,.. xN-1 IDFT

1

0

21 N

k

N

nkj

ekXN

nx

fk+1 fkfk-1

frecuencia1/NT

tn+1 tntn-1

tiempoTT1/NT

1

0

2N

n

N

nkj

enxkX

DFT

DFT /2


DFT /3

XN/2=Im(X0)

X0 X1 X2

XN-1=(X1)*XN-2=(X2)*

XI-1

(X’)0 =

= Re(X0)X1 X2 XI-1=X(N/2)-1

SERIE SIMETRICA

SERIE ORIGINAL

obtención de la serie simétrica, que tiene el doble de términos que la original

(N = 2 x I ), y que, además, verifica que X(k) = X*(N-k) , siendo pues real la

serie temporal x(t) correspondiente a la misma (a la serie simétrica)


1

0

2

)(1

)()(

N

k

N

knj

kkkekX

NnxjNBNAXkX

)2/(1

1

)(222/2

2

0

0

11)(

NN

k

N

nkNj

kNN

knj

kN

nNj

N

j eXeXN

eXeXN

nx

)2

sen2

cos(2)cos()(

12

1

00

N

k

kkN

knB

N

knAnBAnx

)2/(1

1

22

00 )()()cos()(NN

k

N

knj

kkN

knj

kk ejBAejBAnBAnx

DFT /4


)2

sen2

cos(2)cos()(

12

1

00

N

k

kkN

knB

N

knAnBAnx

)}2()2cos({2)cos()(

12

1

00000

N

k

kktkfsenBtkfAtNfBAtx

tfNnfN

ntx

N

TntxnTtxnx

0

0

0 )()()()(

DFT /5


DFT /5

11001101

11101111

0110

0111

0101

10011011

10001010

00110010

000100000

0100

Bk

Ak

)}2()2cos({2)cos()(

12

1

00000

N

k

kktkfsenBtkfAtNfBAtx

la señal temporal x(t)

correspondiente a una

serie espectral simé-

trica, es real y equiva-

lente a una suma de

señales QAM


sistema HDSL /1

TRX / RCX

MA

PP

ING

AP

LIC

AC

IÓN

( 3

0B

+D

, E

1,..)

C.C

.

TRX / RCX

TRX / RCX

TRX / RCX

TRX / RCX

MA

PP

ING

AP

LIC

AC

IÓN

( 3

0B

+D

, E

1,..)

C.C

.

TRX / RCX

REG

REG

LADO

CENTRAL

LADO

USUARIO

HDSL

L.T.U.C.C. = Common CircuitryN.T.U.

N.T.U. / L.T.U. = Network / Line Termination Unit

REG

sistema simétrico, de 2 Mbps de capacidad en cada sentido.

se puede instalar sobre 1, 2 o 3 pares.

admite regeneradores intermedios. HDSL = High bit rate

Digital Suscriber Line


sistema HDSL /2

NUMERO

PARES

REGIMEN

BINARIO

POR PAR

2B1QV. MODULACION

(Baudios)

CODIGO

CAP

CAPACIDAD

TOTAL

EFECTIVA (*)

1 2.320 Kbps 1.160 32 ppm 128_CAP 2.048 Kbps

2 1.168 Kbps 584 32 ppm 64_CAP 2.048 Kbps

3 784 Kbps 392 32 ppm 2.048 Kbps

ANSI

HDSL (ETS TS 101 135): modulaciones 2B1Q y CAP

-> Sistema_HDSL a 1,544 Mbps

en España casi todos los sistemas HDSL instalados (principalmente por los operadores

de móviles, para conectar las estaciones de base ubicadas en el interior de las ciudades)

han sido sobre 2 pares y con modulación 2B1Q


sistema HDSL /3

TRX

RCX

B.H. C.E.

TRX

RCX

B.H.C.E.

TRANSCEPTOR de L.T.U.

C.E. = CANCELADOR de ECO B.H. = BOBINA HIBRIDA

TRANSCEPTOR de N.T.U.

transmisión duplex (misma banda en ambos sentidos, funcionando ambos simul-

táneamente), reduciéndose las interferencias entre los dos sentidos mediante los

canceladores de eco.

incluso cuando el sistema se soporta sobre dos o tres pares, la transmisión es du-

plex en cada uno de los pares.


sistema HDSL /4

Primer BIT Segundo BITSIMBOLO CUATERNARIO

( QUATS )NIVEL de PICO

1 0 + 3 2,64 voltios

1 1 + 1 0,88 voltios

0 1 - 1 - 0,88 voltios

0 0 - 3 - 2,64 voltios

como se aprecia, en la modulción 2B1Q la separación (en tensión)

entre dos símbolos adyacentes es siempre la misma

HDSL: detalle de modulación 2B1Q


sistema HDSL: calidad /5

y, supuesto que el sistema está en

servicio, la calidad se suele fijar en

base al parámetros ESR (Errored

Second Ratio).

la calidad de un sistema de transporte digital se establece según la reco-

mendación UIT-T/G.826, que parte de dos estados iniciales:

en servicio, o disponible, que comienza con 10 segundos consecutivos

con tasa de error en bit < 10-3

fuera de servicio, o indisponible, que comienza con 10 segundos con-

secutivos con tasa de error en bit > 10-3



SES -> Severely Errored Second -> Segundo con más de un 30% de EBs

EB -> Errored Block -> Bloque con, al menos, un bit erróneo

ESR ( Errored Second Ratio ) 0,0164 + 8,58 x 10-7 x DKm

ES -> Errored Second -> Segundo con, al menos, un EB

- un único EB por ES

- un único bit erróneo por EB

- D 10 kms

- bloques de 1000 bits

PEB 8 x 10-9CALIDAD:UIT-T/G.826

ESR = número de ES / número total de segundos



.- Frecuencia de Referencia = v/4 -> f1 = 580 KHz / f2 = 292 KHz / f3 = 196 KHz

.- = 0,405 mms -> a1 = 12,6 dB/Km / a2 = 10,1 dB/Km / a3 = 9,3 dB/Km

.- PTRX = 14 dBm y Margen de Seguridad = 8 dB

.- = AWGN = -110 dBm/Hz

.- W = v/2 -> W1 = 1.160 KHz / W2 = 584 KHz / W3 = 392 KHz

W

PPEB RCX

QB5

1exp

4

312



1,E-10

1,E-09

1,E-08

1,E-07

1,E-06

1,E-05

1,E-04

1,E-03

1,E-02

1,E-01

1,E+00

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0

ALCANCE DEL SISTEMA_HDSL ( kms )

P

RO

BA

BIL

IDA

D D

E E

RR

OR

EN

B

ITS

(PE

B)

UN PAR

DOS PARES

TRES PARES

ALCANCEversus

CALIDAD

PR

OB

AB

ILID

AD

DE

ER

RO

R E

N B

ITS

(PE

B)

ALCANCE DEL SISTEMA HDSL (kms)


sistema SHDSL /9

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000

FRECUENCIA ( kHz )

DE

NS

IDA

D E

SP

EC

TR

AL

( d

Bm

/Hz )

(

HDSL ( 784 Kbps / 2B1Q )

(HDSL sobre tres pares, pero

con sólo uno de ellos hábil)

SHDSL( 768 Kbps / TC-16_PAM )

el sistema SHDSL (Single HDSL)

utiliza la modulación de Trellis,

que, con la misma potencia que

el HDSL, le permite facilitar igual

capacidad, pero en menor ancho

de banda -> menor interferencia

a otros sistemas (ADSL, HDSL,..)

del mismo cable


sistema SHDSL /10

SRUSTU-R STU-R

TERMINAL

DE USUARIO

TERMINAL

DE USUARIO

CO

RE

NE

TW

OR

K

RED DE ACCESO

U-R

V

U-CT/S

U-CU-R

T/S

SRU -> SHDSL Regenerators Unit

STU-R/C -> SHDSL Terminal Unit - Remote/Central

SHDSL -> estándar UIT-T/G.991.2 de 2001

soportado sobre un único par (de ahí su denominación de “Single HDSL”)

u, opcionalmente, por sobre dos pares metálicos.

transmisión simética y duplex (mediante EC)

capacidad: desde 192 Kbps hasta 2.360 Kbps (en pasos de 8 Kbps)


sistema SHDSL /11

PAYLOAD

BLOCK

FRAME

SYNC

OH

PAYLOAD

BLOCK

OH

PAYLOAD

BLOCK

OH

PAYLOAD

BLOCK

OH

Sub B

lock

12

Sub B

lock

1

Sub B

lock

2

Sub B

lock

3

Sub B

lock

4

Sub B

lock

5

Sub B

lock

11

( k ) ( 10 ) (2) (2) ( k ) ( k ) ( k ) ( 14 ) ( 10 ) ( 10 ) bits :

STB

( 2 )

6 milisegundos

2

k = 12 (i+nx8) bits

1

2 -> 6 + [3/(k+12)] mseg.

1 -> 6 - [3/(k+12)] mseg.

User Data Rate = RE = 4 k fT = ( 8 i + 64 n) Kbps

Régimen en Línea = RL = ( RE + 8 ) Kbps

0 i7 3 n36 n=36->i=0 i=0 si E1, flujo_ATM,..

SHDSL: estructura de trama

fT = frecuencia de Trama = 6/1000 tramas/seg.


sistema SHDSL: modulación de Trellis /12

dados un ancho de banda y una potencia determinados, la

modulación de Trellis incrementa la capacidad introducien-

do mayor número de niveles en línea (supuesta modulación

PAM, Pulse Amplitude Modulation ), a cuyo efecto, y para

compensar la reducción de la relación S/N --misma potencia,

con mayor número de niveles -> menor S/N--, facilita un ele-

vada ganancia de código (hasta 6 dB).

la modulación de Trellis se sustenta en tres “pilares”:

la codificación convolucional

la descodificación de Viterbi

el set partitioning



S2S0 S1

C2

C1

CODIFICADOR CONVOLUCIONAL:

registro de Desplazamiento de k etapas

n sumadores módulo-2

TABLA

DE ESTADOS

Y TRANSICIONES

ESTADO INICIAL SALIDA

S0 S1ESTADO

ENTRADAESTADO C1 C2

0 00 0

aa

01

ab

0 01 1

0 10 1

cc

01

ab

1 10 0

1 01 0

bb

01

cd

1 00 1

1 11 1

dd

01

cd

0 11 0

r = razón = bits salida/bits entrada = 2



d

a

b

c

00

10

10

00

11

11

01

01

00

10

10

00

11

11

01

01

00

10

10

00

11

11

01

01

00

10

10

00

11

11

01

01

DIAGRAMA DE MALLA ( 0 1 )

DIA

GR

AM

A D

E M

ALLA

corr

espondie

nte

al codific

ador

convolu

cio

nal

de la t

ranspare

ncia

ante

rior



00

10

10

00

11

11

01

01

00

10

10

00

11

11

01

01

00

10

10

00

11

11

01

01

00

10

10

00

11

11

01

01

d

2

a

b

c

0

3

0

1

0

3

2

2

3

1

2 2

1

2

SECUENCIA

RECIBIDA00

SECUENCIA

TRANSMITIDA

0

00 10

1

00

0011

01

11

00

DE

SC

OD

IFIC

AC

ION

DE

VIT

ER

BI

(eje

mplo

de d

escodific

ació

n,

consid

era

ndo

la c

odific

ació

n c

onvolu

cio

nal

de las tra

nspare

ncia

s a

nte

riore

s)



1

11

0

10

0

0

0 1

0

1

SET_PARTITIONING

en cada sub-constelación solo son válidos ciertos estados (los marcados en

negro) -> mayor distancia entre ellos -> mayor protección frente al ruido

-> menor probabilidad de error



CO

DIG

O D

E L

INE

A

C =

2c

Ees

tados

vS

= v

x (

c/m

)

CC

c 2=

m2

m2

m1

c 1>

m1

cm

INF

OR

MA

CIO

N

M =

2m

esta

dos

vi=

v

bits c2 -> eligen un estado (hábil) dentro de dicha sub-constelación

bits c1 -> seleccionan la sub-constelación

codificador convolucional

CODIFICADOR (MODULADOR) DE TRELLIS



a

d

b

c

001

111

000

100

111

110 110

010

000001

101

010

011011

101

c3c2

100

c1

S2S0 S1

m1

c1

c2

c3m2

r azón= 2/3

codificador(modulador)de Trellis



INFORMACION: 4-PAM = 2B1Q

(codificación de referencia:

Pulse Amplitude Modulation, de 4 estados)

11

+6.15

00 01 10

-6.15 -2.05 +2.05

CODIFICACION de TRELLIS: 4-PAM TC ≡ 8-PAM

(la Trellis Codification, TC, de la 4-PAM, con un codificador de

razón = 2/3, tiene la forma de onda de una modulación 8-PAM)

000111

+7

110 100010

-5 -1 +1 +5

101 001

-3 +3

011

-7

8

1

24

1

2

28

1

24

1

i

k

i

iVV

misma potencia media

por estado, o símbolo,

en ambas modulaciones

(4-PAM y 4-PAM TC)

la ganancia de una codificación

respecto a otra, dependerá de

la distancia mínima (dmin) de

dichas codificaciones

PAM

TCPAM

TRELLISd

dG

4

2

min

4

2

min

)(

)(Ganancia de la

codificación de Trellis



7

3

5

000 000

100

7 7

1103110

d

a

b

c

000

4-PAM TC ≡ 8-PAM -> (dmin)2 = (7-3)2/2 + (7-5)2/2 + (7-3)2/2 = 18

4-PAM = 2B1Q -> (dmin)2 = (6,15-2,05)2/2 = 8,4

Ganancia de Trellis = GTRELLIS = 18/8,4 = 2,14 = 3,3 dB

4-PAM

dmin = distancia entre

dos estados contiguos

4-PAM TC ≡ 8-PAM

dmin = distancia entre

los dos caminos (en

el diagrama de malla)

que primero convergen


A finales de 2003 aparece una revisión del estándar de la UIT(el G.991.2) que introduce dos innovaciones:

en su anexo-F, contempla tanto la modulación 16-TCPAM(3 bits/símbolo) como la 32-TCPAM (4 bits/símbolo), permi-tiendo esta última elevar la capacidad hasta M x 5.696 Kbps

extiende la norma original (desde 192 hasta 2.312 Kbps, con=8 Kbps) a modalidades desde M x 192 hasta M x 2.312 Kbps, con = M x 8 Kbps), siendo M el número de pares, que puedeoscilar entre uno y cuatro (1M 4)

sistema SHDSL /21


gracias

sistemas de acceso metalicos (xdsl) - ocw...

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