Introdução xDSL

Introdução geral à tecnologia xDSL.

1. ADSL
(Asymmetric Digital Subscriber Line)
Glauco Gonçalves
[email protected]
UFPE – 2007 – Redes de Computadores

2. 2
Redes de Acesso
Principais Tecnologias
Acesso via Par Metálico (Dial-up, xDSL)
Acesso via Fibra Óptica (FTTx)
Acesso via cabo coaxial (HFC)
Acesso via rádio (wireless)
Acesso via Satélite
Acesso via Rede Elétrica (PLC – Power Line
Communication)

3. 3
Redes de Acesso
Backbone Carrier
Rede Metropolitana
DSL
Cable
Dial
Broadband
Cable (HFC)
Dial Access
(56K, ISDN)
Broadband
Fiber Access (FTTB,FTTC,FTTH)
Broadband
Wireless Access
Satellite
Access
Broadband
DSL Access

4. 4
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

5. 5
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

6. 6
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

7. 7
Família DSL
IDSL = ISDN Digital Subscriber Line
HDSL = High Bit-Rate Digital Subscriber Line
SDSL = Symmetric Digital Subscriber Line
ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line
RADSL = Rate-Adaptive Digital Subscriber Line
HDSL2 = High Bit-Rate Digital Subscriber Line, 2nd generation
SHDSL = Single-pair High Bit-Rate Digital Subscriber Line
VDSL = 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
DSL (or xDSL) =

8. 8
A família xDSL
Tipo DSL Descrição Modula-
ção
Atributos do Serviço Normas/
Standards
ADSL
G.Lite
Asymmetric DSL DMT 1.5 Mbps Downstream, 512 Kbps Upstream,
operação sobre um par, Distribuição de services
IP ou ATM.
ITU G.992.2
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.
ITU G.992.1,
ANSI T1.413 Issue 2
RADSL Rate Adaptive DSL CAP 8 Mbps Downstream, 1.024 Mbps Upstream,
operação sobre um par, IP ou ATM
ANSI T1 TR-59
MVL Multiple Virtual Line
DSL
Variante
QAM
768 Kbps Symmetric, operação sobre um par,
Ponto-Ponto ou Multi-Ponto, IP
FCC Part 68

SDSL,
MSDSL
Symmetric DSL 2B1Q ou
CAP
1.544 / 2.048 / 2.3 Mbps Symmetric, 2B1Q:,
um par, TDM, IP ou ATM.
ANSI T1 TR-28, ETSI
TS 101 135 Anexo B,
G.991.1
IDSL ISDN DSL 2B1Q 128 Kbps ou 144 Kbps Symmetric, operação
sobre um par, distribuição de serviços IP
ANSI T1.601
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
ANSI T1 TR-28, ETSI
TS 101 135 Anexo B
HDSL2 Single Pair High-bit-
rate DSL
PAM Taxa fixa 1.544 Mbps / 2.048 Mbps, operação
sobre um par, serviços TDM
ANSI Draft
G.SHDSL Single Pair High-bit-
rate DSL
PAM 1.544 Mbps / 2.048 Mbps Symmetric, um par,
Serviços TDM, IP ou ATM
ITU Draft
VDSL Very High Speed
ADSL
DMT or
QAM
52 Mbps Downstream, 6 Mbps Upstream, um
par, IP ou ATM
Draft

800 Kbps

9. 9
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.

10. 10
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

11. 11
Componentes ADSL
Digital Subscriber Line Access
Multiplexer (DSLAM)

12. 12
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

13. 13
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
Pictur e 4

14. 14
Técnicas de transmissão ADSL
QAM
Dados são divididos
em grupos de M bits
Cada grupo é mapeado
em um símbolo
Número de símbolos é
2
M

15. 15
Técnicas de transmissão ADSL
Quanto mais
símbolos
Maior a taxa de
transmissão
Maior o dano causado
por ruídos

16. 16
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

17. 17
Técnicas de transmissão ADSL
Interferência Inter-símbolos

18. 18
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

19. 19
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

20. 20
Padrões Novos
Padrão ITU RatifiedMaximum
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

21. 21
DMT
ADSL
●NSC
ds
=256
●
Δf=4.3125kHz
●f
s
=2208kHz
ADSL2
●NSC
ds
=256
●
Δf=4.3125kHz
●f
s
=2208kHz
ADSL2+
●NSC
ds
=512
●
Δf=4.3125kHz
●f
s
=4416kHz
VDSL
●NSC
ds
=8192
●
Δf=4.3125kHz
●f
s
=35.328MHz
NSC
ds
número de sub-portadoras (down)
Δf largura de banda de cada portadora
f
s freqüência de amostragem

22. 22
Uso de DSL

23. 23
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

24. 24
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

25. 25
Simulador xDSL
Saídas
Bit rate de upstream e downstream estimados
Resposta impulsiva
Função de transmissão
Atenuação da linha
Disponível em:
http://matlab.feld.cvut.cz/en/view.php?cisloclanku=2006020701

26. 26
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)

27. ADSL
(Asymmetric Digital Subscriber Line)
Glauco Gonçalves
[email protected]
UFPE – 2007 – Redes de Computadores