vdsl2 tehnologija Širokopojasnog pristupa internetu_2014_serenčeš vedran_konačna verzija

5/21/2018 VDSL2 Tehnologija irokopojasnog Pristupa Internetu_2014_Serene Vedran_konana Verzija

1/23

SVEUILITE U ZAGREBU

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAUNARSTVA

VDSL2 tehnologija irokopojasnog pristupainternetu

Vedran Serene

Zagreb, svibanj 2014.


2/23

Mentor: doc.dr.sc. eljko ILI

Voditelj rada: doc.dr.sc. eljko ILI

.


3/23

i

Sadraj

1.

Uvod ................................................................................................................................... 2

2. VDSL2 tehnologija ............................................................................................................ 3

3.

Karakteristike VDSL2 ....................................................................................................... 4

3.1.

VDSL2Crosstalk (presluavanje)........................................................................... 4

3.2.

Impulsni um.............................................................................................................. 5

3.2.1.

Zatita od impulsnog uma (INP)........................................................................ 6

3.3. Bonding (usnopljavanje) ............................................................................................ 6

3.4.

Vectoring (vektorizacija) ........................................................................................... 7

4.

Diskretna multitonska modulacija (DMT) ......................................................................... 9

5. Uvoenje VDSL2 tehnologije.......................................................................................... 10

5.1. Naini isporuke........................................................................................................ 11

6.

Frekvencijski plan ............................................................................................................ 12

6.1. Ogranienja u UK i Nizozemskoj............................................................................ 12

6.2.

Standardni frekvencijski planovi ............................................................................. 13

7.

VDSL2 Standardi ............................................................................................................. 15

7.1.

ITU-T G.993.1 ......................................................................................................... 15

7.2.

ITU-T G.993.2 ......................................................................................................... 15

8.

G.fast tehnologija ............................................................................................................. 16

8.1.

G.fast presluavanje................................................................................................. 16

8.2.

G.fast vektorizacija .................................................................................................. 17

9. Zakljuak.......................................................................................................................... 18

Literatura .................................................................................................................................. 19

Saetak..................................................................................................................................... 20

Skraenice................................................................................................................................ 21


4/23

2

1. Uvod

U ovom seminarskom radu objasnit emo karakteristike, znaenja i naine primjeneVDSL2 (very high speed DSL 2) tehnologije. Stupivi na trite zaokupila je panju velikog

broja operatera. Relativno niska cijena implementacije te koritenje postojee bakreneinfrastrukture bili su vie nego dovoljni razlog daljnjih investicija u ovu tehnologiju. Nonaravno ona ima svojih potekoa i mana. Efekt presluavanja na linijama VDSL2 znatnoutjee na performanse cjelokupne mree smanjujuu njezinu iskoristivost tj. brzinu prijenosa

podataka i udaljenost. Drugi veliki problem predstavlja imuplsni um izazvan od straneelektromagnetskih pojava u neposrednoj blizini mree. Iscrpnim istraivanjem i investiranjemu poboljanje i rjeavanje problema s kojima se susree VDSL2 proizale su tehnikevektoriziranja i usnopljavanja linija. Obje tehnike ponitavaju utjecaj presluavanja iimpulsnog uma te poveavaju udaljenosti i brzine prijenosa podataka do ak pedeset posto.Uvoenjem VDSL2 tehnologije ispunjavaju se gotovo sve elje i zahtjevi kako malih tako ivelikih i zahtjevnijih korisnika ime triple play usluge postaju dostupne gotovo svima. No

kako su inovacije danas dio svakodnevice i pojava novih tehnologija je normalna tako iVDSL2 polako dobija ili pak moemo rei je dobio svojeg nasljednika, G.fast tehnologiju.Ona e kao i VDSL2 koristiti postojeu bakrenu infrastrukturu ali na viim frekvencijama todirektno znai i manjim udaljenostima. No brzine prijenosa su znatno vee od onih

predstavljenih VDSL2 tehnologijom te ak doseu veliine gigabita.


5/23

3

2. VDSL2 tehnologija

Dana 27. svibnja 2005. godine objavljena je preporuka ITU-T G.993.2, kojom je definirana

druga inaica tehnologije VDSL (very-high speed DSL), nazvana skraenoVDSL2. VDSL2

je, prije svega, specificiran kako bi podrao prijenos viekanalnoog HDTV-a (eng. HighDefinition Television), videa na zahtjev i videokonferencija te prijenos govora protokolom IP(VoIP).Dakle, VDSL2 predstavlja dobro rjeenje za triple play usluge (integrirani prijenos

podataka, govora i videa istom pretplatnikom petljom). Budui VDSL2 koristi bakrenu icuza prijenos podataka, brzina prijenosa podataka jako ovisi o udaljenosti korisnika od

kolokacije operatora kao i o kvaliteti parice [10]. Ako su petlje due, maksimalna brzina inajvia uporabljiva propusnost VDSL2 opada, a iznad odreene duljine njezina uinkvitostidostupnost znaajno opadaju te se tad koristi ADSL2+ tehnologija. Stoga, brzina kojuugovarate s operatorom esto nije identina onoj koju vaa parica moe primiti i koja moe

biti realizirana. Upravo iz tog razloga, brzine se iskazuju i s najmanjom tolerantnom brzinom

koja se u sklopu ponuenog paketa moe isporuiti [9]. VDSL podrava simetrian i

asimetrian prijenos. Cijena koju VDSL plaa zbog poveanja brzine u odnosu na ADSL jesmanjeni domet prijenosa. Maksimalni prijenosni kapacitet mogu je za udaljenosti manje od500 metara od kolokacije operatora. Zbog faktora udaljenosti brzine se iskazuju i s

najmanjom tolerantnom brzinom koja se u sklopu ponuenog paketa moe isporuiti(npr. od35 Mbit/s / 7 Mbit/s do 50 Mbit/s/10 Mbit/s) [10].

Slika 1 Odnos brzine prijenosa i udaljenosti za ADSL2+, VDSL1 i VDSL2 tehnologiju


6/23

4

3. Karakteristike VDSL2

Tehnologija VDSL2 se uglavnom primjenjuje kod kratkih preplatnikih pelji, pomiuiDSLAM (eng. Digital Subscriber Line Access Multiplexer) vorove blie prema korisniku.

Meutim, usluge poput ADSL/2/2plus, koje dijele istu kabelsku skupinu kao i VDSL2 moedoi do smanjenja kvalitete prijenosa u silaznoj vezi zbog presluavanja izmeu parica uVDSL2 sustavima. No, probleme u performansi VDSL2 tehnologiji predstavlja i impulsni

um. Zajedno sa velikim degradacijama smanjenja kvalitete signala u odnosu na duljinu petljeovi problemi predstavljaju veliki izazov u iskoritenju VDSL2 tehnologije. Rjeenja danih

problema predstavljeni su u konceptima vektorizacije i usnopljavanja. U tom sluajukontroliramo snagu kako bi postigli dovoljne kvalitete silaznog VDSL2 signala. Kako bi se

postigao jednaki kapacitet uzlazne veze za sve korisnike na istoj udaljenosti koristi se

odreeni algoritam[1].

3.1. VDSL2Crosstalk (presluavanje)Prijenos signala iz dva razliita mjesta unutar iste lokalne petlje predstavlja izazov

presluavanja (elektromagnetske smetnje). irenje elektromagnetskog signala unutarbakrenog vodia rezultira pojavom elektromagnetskog polja, to pak ometa susjedne bakreneparice i pojavljuje se fenomen elektromagnetske sprege. Kao rezultat, signal pod utjecajem

presluavanja moe imati teku degradaciju, skraujui uinkovit doseg i ograniavajui svojusposobnost prijenosa podataka. Efekt presluavanja na DSL linijama naroito je izraen akosu duine linija krae i ako se prijenos obavlja na viim frekvencijama. Postoje dvije vrste

presluavanja uzrokovana dolaznim i odlaznim signalima:

FEXT (eng.Far end crosstalk) ili presluavanje udaljenog kraja odnosi se nasmetnje uzrokovane utjecajem signala na susjedne linije koje propagiraju u

istom smjeru [5]

NEXT (eng.Near end crosstalk) ili presluavanje blieg kraja predstavljasmetnje signala suprotne propagacije [5]

FEXT predstavlja interferenciju izmeu dva kabla na drugom kraju u odnosu naometajui odailja. NEXT predstavlja sposobnost mree kablova u odbijanju

presluavanja. Mjeri se na oba kraja ice i iskazuje se mjernom jedinicom [dB per 1000feet]. Vrijednost NEXT-a ovisi o frekvenciji prijenosa podataka. Vea vrijednost

predstavlja veu sposobnost kabla u odbijanju presluavanja na svom lokalnom

prikljuku. Standardne specifikacije mrenih kablova (kao to je CAT 5) imajuminimalne NEXT vrijednost [11].

Fenomen presluavanja i impulsnog uma moe imati vrlo tetan utjecaj naperformanse VDSL2 NGA (eng.Next-generation access) mree. Stoga, daljnja analiza irjeavanje takvih negativnih uinaka ( npr. dinaminim metodama spektralnogupravljanja) je apsolutno neophdno kako bi se poboljala kvaliteta usluga u takvim

pristupnim mreama. Rjeenja VDSL2 presluavanja nalazimo u konceptu VDSL2vectoring [5].


7/23

5

Slika 2 NEXT i FEXT presluavanje

3.2. Impulsni umImpulsni um zajedno sa presluavanjem ima ozbiljan negativan utjecaj na performasuVDSL2 bakrene pristupne mree. Impulsni um predstavlja nalet energetskih udara(pogreaka) nasuminih amplituda. Njegova pojava moe biti inducirana od straneovjeka ili prirodnih elektromagnetskih imbenika. U konstrastu sa presluavanjem, ija se

priroda moe smatrati stacionarnom, impulsni um (koji je obino izazvan okolnim eletrinimureajima) je stohastian [5]. Iz tog razloga, analiziranje ovog efekta predstavlja mali izazov.Bernoulli-Weibull model imuplsnog uma smatra se prihvatljivim za analizu utjecaja na

performansu DSL sustava. Karakteristike impulsnog uma ine amplituda, trajanje, vrijemepreklapanja. Istraivanjem ovog efekta dovela je do njegove klasifikacije u tri kategorijeprema amplitudi i trajanju, a to su REIN (eng. Repetetive Electrical Imupluse Noise), PEIN

(eng.Prolonged Electrical Impulse Noise), SHINE (eng. Single Isolated Impulse Noise) [12].

Stavljajui studiju ovog problema pod mikroskop, serije mjera su poduzete kako bi seprocjenili efekti naleta REIN-a na performansu VDSL2 mree. Trajanje impulsnog uma nalinijama je definiramo na 250 ms, dok mu je snaga -110 dBm/Hz. REIN moe imati velikeutjecaje na stope sinkronizacije, i varira prema udaljenosti [5].

Tablica 1 Vrste i karakteristike impulsnih umova

Impulse noise Burst length Repetetive Desired Modem

Behavior

REIN 10ms No No sync loss


8/23

6

3.2.1. Zatita od impulsnog uma (INP)

Bakrene instalacije su osjetljive na kratke impulse izazvane od strane vanjskih imbenika.Impulsi mogu izazvati velike nalete pogreaka, koji mogu imati znaajan utjecaj na mreu patako i na npr. kvalitetu videoslike. Kako bi se uklonili dani problemi, VDSL2 ima imunitetna impulsni um, tzv. INP (eng. Impulse noise protection). INP ima sposobnost ispravljanjasvih impuslnih uma trajanje manjeg od 250ms. Takoer VDSL2 omoguuje zatitu odimpulsnih umova koji su manji i od 3.75ms [7]. Postoje razliite tehnike zatite DSL

prijenosa od pogreaka proizvedenih impulsnim umom.

RS dekoder u kombinaciji sa prepletalom je popularna shema koritena za zatitu oduma. Shema se koristi kako bi se pristupilo umu sa razliitim veliinama rijei koda ivarijabli prepletenih dubina. No, ova shema ima odreena ogranienja koja za vee INPzahtjeve zahtjeva vie memorije i poveava kanjenja. Kako bi zadovoljili i veim zahtjevimauvedene su sljedee tehnike [12]:

1. RS dekodiranje

2. Ponovljeni prijenos (retransmisija)

3. Ponavljanje

3.3. Bonding (usnopljavanje)

Tehniku usnopljavanja linija iz DSLAM-a do odredita i njihovo logiko spajanje napodatkovnoj razini stvarajui jednu protonu strukturu nazivamo VDSL2 usnopljavanje. Nataj nain produuje se domet VDSL2 signala i omoguuje vei protok [2]. Iako se tipinokombiniraju dvije VDSL2 linije ime se gotovo duplo poveava bitski protok ili se prenosiisti na veu udaljenost, usnopljavanjem etiri ili vie linija poveavamo brzinu na razinu koja

je puno atraktivnija zahtjevnijim poslovnim korisnicima. Tako npr. usnopljavanjem osam

linija mogu se postii brzine blizu 400 Mb/s bez koritenja vektorizacije. Ova tehnika jestandardizirana na nain to znai da ju je mogue primjeniti i na ADSL tehnologiji. Tehnikausnopljavanja prilino je popularna na podruju Amerike, a mogu je koristiti svi operateri kojiimaju viak parica, odnosno mogu osigurati po dvije ili vie parice za jednog korisnika [9].Veliki problem ove tehnike je njezina odrivost koja uvelike ovisi o mogunostimakuanstava. Veina kuanstava je ograniena na dvije povezane linije to takoer nijedostupno svim podrujima, dok u nekim drava nije uope. [13]

ITU (eng.International Telecomunication Union) je standardizirala usnopljavanje u G.998 (ili

G.bond) seriji standarda. Neki od njih su:

G.988.1ATM bazirano vieparini usnopljavanje

G.988.2Ethernet bazirano vieparino usnopljavanje (ADSL2+, VDSL2)

G.988.3vieparino usnopljavanje inverzim multipleksiranjem vremenskomraspodjelom [2].


9/23

7

Slika 3 Usporedba razliitih xDSL rjeenja (usnopljavanje)

3.4. Vectoring (vektorizacija)

Vektorizacija funkcionira na slian nain kao i ponitavanje uma u audio slualicama. Ovatehnika omoguava brzine u dolaznom smjeru preko 100 Mbit/s na rastojanjima do 500m kaoi u odlaznom smjeru na 40 Mbit/s na rastojanjima 200 - 500m. Njome se ponitava um

presluavanja izmeu parica u kablu tj. VDSL2 linija.

VDSL2 vektorizacija radi po jednoj parici na principu potiskivanja uma. Raunainterferenciju izmeu svih parica u kablu i generira signale za potiskivanje uma u svakoj

parici, ime eliminira efekt presluavanja. Na taj nain se korisnost signala poveava za 30-100%. Svaka nevektorizirana parica u kablu mmoe negativno utjecatina ostale parice patako i na rad cjelokupne usluge. Takoer kako bi se izbjegao negativan utjecaj novihvektoriziranih parica neopodno je izvriti softversku nadogradnju postojeih VDSL2modema. Stoga, ukoliko elimo uspjeno funkcioniranje danog koncepta (vektorizacije)

potrebno je sve parice u kablu drati pod kontrolom i upravom istog operatera.

Ukoliko vie operatera koristi isti kabal, morali bi imati istu opremu (DSLAM) odistog proizvoaa. Najbolji rezultati postiu se ukoliko se sve VDSL2 linije u kablu nadziru

posredstvom istog sustava za vektorizaciju. U sluajevima raspetljavanja lokalne petlje ovajkoncept se ne moe uspjeno primjeniti (ukoliko imamo razliite VDSL2 pruatelje nakablu. Isto tako nije mogue potisnuti um presluavanja izmeu linija razliitih pruateljakoje zavravaju na razliitim DSLAM ureajima i koriste isti bakarni pristupni kabal do

preplatnika. Vektorizacija je kompatabilna i sa ADSL/ADSL2 tehnologijom [9].

Tehologiju vektorizacije VDSL2 razvila je kompanija Alcatel-Lucent, a danas ima preko 20

pilot-projekata u kojima se ova tehnologija primjenjuje. Prema anketama analitikih tvrtkioko 40% provajdera u svijetu planira implementirati ovu tehnologiju.

Primjenom tehnolokih inovacija, tipa vektorizacije i usnopljavanja, bakrena mreadefinitivno dobija zlatnu podlogu.


10/23

8

Slika 4 Karakteristike VDSL2 dobivene vektorizacijom


11/23

9

4. Diskretna multitonska modulacija (DMT)

VDSL2 kao jedna od asimetrinih DSL tehnologija bazirana je na diskretnoj multitonskojmodulaciji ili DMT (eng. Discrete Multititone). DMT modulacija funkcionira na nain da

pomou inverzne Fourierove transfrmacije dijeli raspoloivi frekvencijski spektar na parici naparalelne kanale (podkanale). Takoer mjeri omjeri odnos signal/um za svaki pojedinipodkanal i pridodaje podatke ovisno o rezultatima mjerenja. Centar svakog kanala

predstavljen je QAM (kvadraturna diskretna modulacija amplitude, eng, Quadrature

amplitude modulation) moduliranim nositeljem. Iako DMT dijeli frekvencijski spektar na 256

podkanala veina DMT sustava upotrebljava 250 ili 249 podkanala. Uzrok tome jest da nekipodkanali imaju specijalne namjene, a neki se uope ne koriste. Primjerice, kanal 64 na 276kHz je rezerviran za prijenos pilotskih signala. Osim toga gubitci snage signala na

frekvencijama 250-tog i viih kanala su tako visoki, da ih je teko upotrijebiti za prijenosinformacija. Broj bitova koji se moe prenijeti po podkanalu tj. nositelju varira od 1 do 15.Razmak izmeu podkanala je 4.3125 kHz, dok se u VDSL2 moe koristiti i 8.6125 kHz.

Brzina pojedinog i grupe podkanala moe varirati pri emu DMT osigurava granularnost od32 kb/s. Strunjaci smatraju da je finija granularnost prednost koja moe utjecati na

prihvaanje i uporabu sustava od strane korisnika. Ukratko karakteristike DMT modulacijesu:

prilagoavanje svakog podkanala na poetku i automatsko izbjegavanje frekvencijskihpodruja jako degradiranih karakteristika

maksimizira brzinu prijenosa

prilagoava se u razdobljima bez prijenosa da bi odrao brzinu prijenosa iodnos signal/um

[1][4][14]

Slika 5 DMT modulacijaodnos signal-um definira broj bitova po tonu


12/23

10

5. Uvoenje VDSL2 tehnologije

Uvoenje VDSL2 e imati veliki utjecaj na nain kako su pristupne mree projektirane. Zaimplementaciju veine VDSL2, operateri e morati premjestiti DSLAM iz sredinjeg ureda te

izgraditi distribuiranu mreu s manjim voritima koji su u pravilu manje od 1500 metaraudaljena od krajnjih korisnika. To stavlja stroe zahtjeve o izgradnji vanjskih postrojenja negoto je u trenutnoj praksi. U mnogim sluajevima snaga i razmak takoer moe biti problem

jer postojeim ulinim ormariima nedostaje prostora i esto sadre samo pasivnu opremu.Iako je konani odgovor FTTH (eng. Fiber to-the-home), to jo uvijek nije ekonomskiisplativo rjeenje za postojee nadzemne bakrene mree [14]. Europska unija pokuava

pronai rjeenje kako pojeftiniti izgradnju FTTH infrastrukture i tako olaka pristup dokorisnika. Naime ak 80% ukupnih trokova realizacije odnosi se na infrastrukturne radove.

No to nije jedini problem za izgradnju FTTH. Jedan od problema su i beine tehnologije kojesvojim inovacijama sve vie okupiraju panju opatora i korisnika.

Osnovni problem cijele prie je da fiksna mrea zahtjeva nova ulaganja dok je prihodoperatora jedva primjetan. Iz tog razloga ne postoje sigurne prognoze to e se dogaati u

budunosti. Iako FTTH nudi dramatino vei bitski protok, u ovome trenutku ne postjojiodgovarajua potranja za njim. Stoga ostaje pitanje je li FTTH odrivo rjeenje. Upravo je to

jedan od razloga zato mnogi operatori nastavljaju sa bakarnim broadband tehnologijama(meu kojima je i VDSL2)[9].

Slika 6 Odnos cijena izmeu naina isporuke VDSL2 (odnos FTTN i FTTH)


13/23

11

5.1. Naini isporukeDok je fiziki doseg VDSL1 ogranien na oko 1500m sa 0.4mm kabelu, doseg VDSL2 semoe proiriti na 2400m. Na udaljenostima veim od 2000-2400m ADSL ostaje bolje rjeenjenad VDSL2. VDSL2 standard definiran je skupom profila od kojih svaki cilja na odreenu

vrstu isporuke. Vrste isporuke VDSL2: FTTN (eng.Fiber to the node): VDSL2 se nalazi u sredinjem uredu

FTTCab (eng.Fiber to the cabinet): optiki opremljeni ormarii nalaze se uneposrednoj brzini korisnika

FTTB (eng.Fiber to the building): VDSL2 je smjeten, npr. u podrumu zgrade

Profili 8a-8b i 1-1 odnose se na FTTN, 17a odnosi se na FTTCab i 0A-FTTB [14].

Slika 7 Naini isporuke VDSL2 tehnologije


14/23

12

6. Frekvencijski plan

Tehnologija ADSL moe se opisati kao sustav s dvije pojasne irine u kojemu se jedan diofrekvencijskog spektra koristi za prijenos uzlaznom vezom, a drugi dio se koristi za prijenos

silaznom vezom. Tehnologija VDSL2, s druge strane koristi vie pojasnih irina i za prijenosuzlaznom i za prijenos silaznom linijom, ime se poveava fleksibilnost sustava kada je rijeo brzinama prijenosa i simetriji podataka na uzlaznoj i silaznoj vezi. Pa tako VDSL1

tehnologija podrava pojasnu irinu do 12 Mhz, s primjenom tehnologije VDSL2 pojasnairina se moe poveati do 30 Mhz. Kako bi u okvirima spektra ove dvije tehnologije bilekompatabilne, za VDSL2 uzimaju se iste pojasne irine ispod 12 Mhz. Sustav utemeljen natehnologiji VDSL2 me koristiti do 4096 frekvencijskih nositelja. Ovisno o planu pojasnihirina, nositelj se pridjeljuje ili prijenosu silaznom vezom, ili prijenosu uzlaznom vezom. Kaoi kod ADSL-a, nii sloj spektra pridjeljuje se usluga POTS (eng.Plain old telephone service) iISDN (eng.Integrated services digital network) [14].

Slika 8 Grafiki prikaz upotrebe frekvencija u xDSL-u

6.1. Ogranienja u UK i NizozemskojIako VDSL2 definira pojasne irine do 30 Mhz, koritenje pojasnih irina iznad 12 Mhz jezabranjeno u Nizozemskoj, a iznad 7.05 Mhz u Velikoj Britaniji. Takve odluke vezane su uz

statistiku raspodjelu na udaljenosti izmeu udaljenog mjesta (odakle je angairan VDLS2) ikorisnikih prostora povezanih bakrom. Oko 90 % kupaca u Nizozemskoj nalazi se unutar1000m od kabineta , a 70 % ih je ak unutar 500m. Gubitak unosa na 1000m petlje lako moe

premaiti 80 dB iznad 12 MHz, inei vie frekvencije beskorisnim za prijenos podataka.Prosjene duljine sekundarnih petlji (izmeu udaljenog mjesta i krajnjih korisnika) su vie uVelikoj Britaniji nego u Nizozemskoj. Stoga je izbor za ogranienjem opsega pojasne irinena 7.05 MHz bio prikladniji za UK topologije. Iako se vie pojasne irine mogu koristiti za

korisnike prikljuene putem krae petlje, isplati se razmotriti njihovo ne koritenje irezervirati vii frekventni opseg za buduu uporabu. Rezerviranje veeg frekventnog opsegaza ove topologije je puno uinkovitije na dui rok nego koristiti ih na krai rok za samo


15/23

13

nekoliko korisnika. Ako nia maksimalna frekvencija iskljuuje uporabu drugog odlaznogopsega, onda to moe biti neadekvatno za pruanje dovoljne odlazne propusnosti. Stoga prviodlazni opseg u planu Velike Britanije je iri nego u nizozemskom planu uzrokujui pomaksvih razgranienja pojasnih irina. Gore navedeni razlozi ilustriraju zato je najprikladnijiizbor za plan opsega uvijek specifian za pojedinu zemlju, i ne treba ga slijepo kopirati iz

susjedne zemlje [8].

6.2. Standardni frekvencijski planovi

U prethodnom poglavlju pokazana su samo dva primjera raspodjele frekventnih planova, iako

postoje mnoge druge mogunosti. Ovo poglavlje saima sve frekventne planove raspodjelekoji seprepoznati po ITU standardu G993.2. Sreom, neki od tih planova su vrlo slini (oni seuglavnom razlikuju u nainu na koji koriste najnie frekvencije). Postoji razlog iza svih tihrazliitih mogunosti, a VDSL2 terminologija u nastavku moe uiniti ovo obrazloenjerazumljivijim:

Plan opsegaje popis pojasnih opsega rezerviranih za prijenos signala. Prvi odplanova bio je (Band Plan 988) koji je bolje podrava asimetrian prijenos, dok jesljedei plan (Band Plan 977) uinkovitiji kod simetrinog prijenosa. Oba plana suslina po tome to omoguuju rad VDSL2 kao FDD (eng.Frequency Divison

Duplex) sustav to znai da su signali dolaznog i odlaznog smjera strogo odvojeni.

Plan frekventne raspodjeleje sastavni dio plana opsega i navodi popis svih opsegakoji su takoer dodijeljeni za prijenos signala. Kao takav, jedan plan opsega moe

proizvesti vie planova frekventnih raspodjela.

Profilje popis provedbenih ogranienja kao to su: maksimalna agregatna snaga

signala, odabrani plan frekventne raspodjele, prisutnost odreenih opsega,odabrani razmak prijenosnika i drugih. Nema potrebe za odreenu implementacijuVDSL2 za podravanje svih profila i to je znaajno pojednostavljuje.

PSD(eng.Power spectrum density) maskaje opis razine spektra signala koji se nesmije prekoraiti VDSL2 odailjaem

PSD predloakje opis stvarnog spektra signala ako je njihova snaga manja oonoga to se uklapa ispod PSD maske

[8]


16/23

14

Slika 9 Frekvencijski plan opsega 988

Slika 10 Standardne vrijednosti VDSL2 profila


17/23

15

7. VDSL2 Standardi

7.1. ITU-T G.993.1

ITU-T G.993.1 VDSL standard definira prvu generaciju VDSL sustava, zahtjeve suelja,izvedbene zahtjeve, zahtjeve menadmenta, zahtjeve za napajanjem, sigurnosne zahtjeve i

primopredajne tehnike zahtjeve. Ova verzija VDSL standarda obeava brzinu od 55 Mbit/s udolaznom i 19 Mbit/s u odlaznom smjeru kraim bakrenim petljama[3].

7.2. ITU-T G.993.2

ITU-T G.993.2 VDSL2 standard predstavlja poboljanu ITU-T G.993.1 VDSL tehnologiju,koja podrava simetrinu propusnost brzine 100 Mbit/s na kraim bakrenim petljama. VDSL2

je definirao DMT moduliranu tehnologiju i omoguio pruanje poudzano velike brzineprijenosa podataka na kraim petljama koritei frekvencijski opseg od 30 Mhz. G.993.2definirao je sve parametre koje VDSL primopredajnik podrava (npr. propusnost, snaga

primopredajnika). Inae G.993.2 je takoer definirao i mnoge stvari kojima dobavljai mogusmanjiti sloenost poroizvoda i razvoj odgovarajuih rjeenja za realne usluge zahtjeva. Neki

predmeti su namjenjeni simetrinim prijenosima dok drugi asimetrinim prijenosima podataka[3].

Slika 11 Povijest DSL standarda i njihov utjecaj na DSL trite


18/23

16

8. G.fast tehnologija

Nazad u 2010, Huawei je poeo istraivanja na pristupnim tehnologijama kojaomoguuje iznimno brzi prijenos na manjim udaljenostima kako bi adresirali probleme

vezane sa FTTH aplikacijom. Za Huawei kupce u Europi kao to su BT (British Telecm) i FT(France Telecom), FTTH je skupo implementirati zbog skupe radne snage, rairenepopulacije, problema sa optikim instalacijama domova. Kao alternativu, operatori u Europiodluili su rasporediti optiku na tokama dristribucije (FTTDp) i iskoristiti postojei pristupnimedij, kao to su telefonske linije i koaksijalni kabel kako bi pruili iznimno brziirokopojasni pristup internetu (eng. ultra-high-speed broadband access). Kako se zadnji dio

prijenosa obavlja preko kratkih udaljenosti operatori su predviali kako mogu postiigigabitne brzine koristei postojee pristupne medije [6].

Kako bi se rjeio problem zadnjeg dijela prijenosa razvijena je G.fast tehnologija. Kakobi uspjeno radila G.fast mora biti sposobna za iznimno velike brzine to podrazumije DokVDSL2 trenutno radi na 17 ili 30 Mhz, G.fast e u poetnoj fazi raditi na 10 6 Mhzfrekvencijskom pojasu ili ak 212 Mhz u budunosti. Naravno, frekvencijski spektar ne moe

biti povean u beskonanost. Jedan od razloga tomu jest to vie frekvencije znae kraidomet prijenosa, viu cijenu i veu potronju energije. Frekvencijski pojas koji se u konanicikoristi jest kompromis izmeu performansi, cijene i implementacije [6].

8.1. G.fast presluavanjeSlino kao i kod VDSL2, G.fast se nalazi pod utjecajem presluavanja. Bez

vektorizacije, G.fast vrijednosti su iznimno degradirane. Kao to je vidljivo sa slikeSlika 12koja predstavlja vrijednosti prijenosa na udaljenosti od 100m neke linije podravaju i brzineod 1.3 Gbit/s. Ukoliko se linije nalaze pod utjecajem preluavanja i proces vektorizacije nije

prisutan, vrijednosti G.fast padaju na oko 200 Mbit/s. Razlog tome su vrlo visoke frekvencije

i presluavanje koje ima puno gori uinak nego na VDSL2 tehnologiju. Iz tog razloga, G.fasttehnologije zahtjeva puno napredniju tehnologiju vektorizacije kako bi ponitila presluavanje[6].

Slika 12 Rezultati simulacije G.fast tehnologije na udaljenostima od 100m


19/23

17

8.2. G.fast vektorizacija

Trenutno postoje 2 vrste vektorizacije G.fast tehnologije:

Algoritam poboljanog linearnnog prekodiranja

Algoritam nelinearnog prekodiranjaNaime, zbog svoje sloenosti, nelinearni algoritam zahtjeva snaniji procesor nego linearni,to rezultira potekoama u implementaciji, visokoj potronji struje i veim trokovima. Iz tihrazloga prvo izdanje G.fast standarda korisi linearni algoritam [6].

G.fast tehnologija sposobna je koristiti gigabitnu pristupnu brzinu preko postojeibakrenih linija. To je bez pogovora pojaalo pouzdanje operatora u nastavku investiranja upostojeu bakrenu infrastrukturu kako bi izgradili ultra brzu irokopojasnu mreu. U dodatku,izgradnja ultra brzih pristupnih mrea koristei postojeu bakrenu infrastrukturu sainovativnim tehnologijama rezultira u relativno brzom povratku investicija. Iz tog razloga,

G.fast postaje sve privlaniji izbor u oima sve vie operatora[6].

Slika 13 Odnos VDSL2 na duim i G.fast brzina na kraim udaljenostima


20/23

18

9. Zakljuak

VDSL2 je razvijen i standardiziran u rekordnom vremenu kako bi rjeio nedostatke postojeihpristupnih tehnologija. Slui kao idealna xDSL tehnologija za eleminiranje krajnjeg uskog

grla, omoguujui tako masovnu isporuku Triple Play usluga. Proirenjem frekvencijskogpojasa VDSL2 sve do 30 MHz novi primopredajnici podravaju simetrine brzine od 100Mbit/s jednom upredenom paricom do udaljenosti vee od 350 metara.Pomou tehnika kaoto su vektorizacija i usnopljavanje linija koje mu omoguuju veliki doseg, VDSL2 sustavmoe pruiti vrijednosti brzina slinima ADSL-u na udaljenostima i do 4-5km. Budui da sestandard VDSL2 temelji na preporukama koje vrijeme i za tehnologiju VDSL1 i za

tehnologiju ADSL on je kompatibilan i sa postojeim uslugama, kao i onima temeljenih naADSL/2/plus tehnologiji. Kao to je i dokazano fenomen presliavanja i impulsnog umaimaju vrlo tetan utjecaj na kvalitetu bakrene mree. Stoga su daljnje analize apsolutnoneophodne kako bi se ovi problemi doveli na minimum, kao to to ine metode vektorizacije iusnopljavanja. No naravno, tu stvar ne zavrava. S pojavom novijih tehnologija,

poveavanjem spektra frekvencija i brzina prijenosa pojavljuju se novi problemi ali i onipoput presluavanja imaju puno vei negativan efekt na mree. Rjeenje tih problemanalazimo u modernijih i zahtjevnijim metodama upravljanja mrea i itave infrastrukture kao iupotrebom novih, sloenijih algoritama. Svakodnevne inovacije, i nove tehnologije

predstavljaju nove izazove komunikacijskom drutvu ali i povlastice koje su u ovimvremenima vie nego dobrodole.


21/23

19

Literatura

[1] T. Fabeta,Evolucija irokopojasnih pristupnih mrea, Ericsson Nikola Tesla d.d,Zagreb 2007.

[2] John Williams,How Enhanced DSL Technologies Optimize the Last Copper Mile,JDSU 2013.

[3] VDSL2A feasible Solution for Last Mile, dostupno nawww.zte.com.cn

[4] Marijo Nieti, Marija Vrdoljak,Lokalne i pristupne mree, Sveuilini studijski centarza strune studije, studij elektronike i elektroenergetike, Split 2010.

[5] George Heliotis, Lowell-Panayotis Dimos, Ioannis Kordoulis, George Agapiou,Performance and Limitations of VDSL2-based Next Generation Access Networks,

Research & Development Department, Hellenic Telecomunications Organization (OTE)

S.A, Athens, Greece

[6] Moving Copper Access into the Gigabit Era, dostupno nahttp://www.huawei.com/ilink/en/solutions/broader-smarter/morematerial-

b/HW_278065?Addr

[7]

Aware (2006), VDSL2The Ideal Access Technology for Delivering Video Services

[8] Rob F.M. van den Brink, The art of Spectral ManagementFrequency allocations forVDSL2, TNO, The Neatherlands, Oct. 2009.

[9] Dostupno na,http://telekomsvet.blogspot.com/

[10] Dostupno na,http://ps-portal.eu/stigao-je-stric-fritz/

[11] Dostupno na,http://en.wikipedia.org/wiki/Crosstalk_(electronics)[12] Rahul Garg, Sunita Meena, Hemant Samdani, Patrick Duvant,Impulse Noise Protection

Initiatives in VDSL2 Systems, Conexant System Inc.

[13] Rong Zhao, Wolfgang Fischer, Edgar Aker, Pauline Rigby,Broadband AccessTechnologies, dostupno nawww.ftthcounciil.eu

[14] Per-Erik Eriksson, Bjrn Odenhammar, VDSL2: Next important broadband technology
http://www.zte.com.cn/http://www.zte.com.cn/http://www.zte.com.cn/http://www.huawei.com/ilink/en/solutions/broader-smarter/morematerial-b/HW_278065?Addrhttp://www.huawei.com/ilink/en/solutions/broader-smarter/morematerial-b/HW_278065?Addrhttp://www.huawei.com/ilink/en/solutions/broader-smarter/morematerial-b/HW_278065?Addrhttp://telekomsvet.blogspot.com/http://telekomsvet.blogspot.com/http://telekomsvet.blogspot.com/http://ps-portal.eu/stigao-je-stric-fritz/http://ps-portal.eu/stigao-je-stric-fritz/http://ps-portal.eu/stigao-je-stric-fritz/http://en.wikipedia.org/wiki/Crosstalk_(electronics)http://en.wikipedia.org/wiki/Crosstalk_(electronics)http://en.wikipedia.org/wiki/Crosstalk_(electronics)http://www.ftthcounciil.eu/http://www.ftthcounciil.eu/http://www.ftthcounciil.eu/http://www.ftthcounciil.eu/http://en.wikipedia.org/wiki/Crosstalk_(electronics)http://ps-portal.eu/stigao-je-stric-fritz/http://telekomsvet.blogspot.com/http://www.huawei.com/ilink/en/solutions/broader-smarter/morematerial-b/HW_278065?Addrhttp://www.huawei.com/ilink/en/solutions/broader-smarter/morematerial-b/HW_278065?Addrhttp://www.zte.com.cn/


22/23

20

Saetak

U uvodu seminarskog rada ukratko je objanjen pojam VDSL2 te njegove karakteristike,utjecaj na trite te zanimanje operatora u implementaciji dane tehnologije. Kroz glavni dio

seminarskog rada detaljnije je prikazana VDSL2 tehnologija kroz svoje openite mogunostikao i probleme (impulsni um, crosstalk) s kojima se susree, i metode rjeavanje istih(vektorizacija, usnopljavanje). Objanjeni su pojmovi poput DMT-a koji definiraju danumreu. Prikazani su frekvencijski planovi te ogranienja koritenja odreenih frekvencija uzemljama poput UK i Nizozemske. Takoer dani su naini isporuke VDSL2 tehnologije.Osim toga tu se nalaze i standardi koji definiraju VDSL2 te openiti prikaz karakteristika

budueg nasljednika te tehnologije, G.fast-a. Zakljukom ovog rada iskazan je cjelokupniznaaj ove tehnologije na dananje zahtjeve i cjelokupno komunikacijsko drutvo kao i saet

prikaz njezinih karakteristika.


23/23

21

SkraeniceDSL Digital Subscriber Line

VDSL2 Very high speed digital subscriber line 2

HDTV High Definition Television

DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer

FEXT Far end crosstalk

NEXT Near end crosstalk

NGA Nest Generation Access

REIN Repetetive Electrical Impulse Noise

PEIN Prolonged Electrical Impulse Noise

SHINE Single Isolated Impulse Noise

INP Impulse Noise

ITU International Telecomunication Union

DMT Discrete Multitone

QAM Quadrature amplitude modulation

FTTH Fiber to the home

FTTN Fiber to the node

FTTC Fiber to the cabinet

FTTB Fiber to the building

POTS Plain old telephone service

ISDN Integrated services digitaln network

FDD Frequency division duplex

PSD Power spectrum density

vdsl2 tehnologija Širokopojasnog pristupa internetu_2014_serenčeš vedran_konačna verzija

Documents