SEMINARIO “ Redes de Acceso Fijas: DSL;HDSL;VDSL;ADSL+;FTTH;FTTC” Francisco Apablaza M. Abril 2009
Tecnología  de acceso DLC sobre pares de cobre <ul><li>PARTE 2 </li></ul>… “ la digitalización del par”
<ul><ul><li>Métodos de modulación PSK, QPSK, </li></ul></ul><ul><ul><li>OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos...
<ul><li>DLC  ( digital loop carrier ) es un sistema que utiliza transmisión digital para externder el rango de uso del loo...
Modulación <ul><li>Concepto:  Modular una señal consiste en modificar alguna de las características de esa señal, llamada ...
S eñales  M oduladas <ul><li>A nalógica o  Continua  </li></ul><ul><li>AM: Modulación en Amplitud </li></ul><ul><li>FM: Mo...
Tiempo v/s Frecuencia Dos modos de análisis: respuestas en el tiempo y en frecuencia Ancho Espectral y Ancho de Banda
Diagrama fasorial: constelación <ul><li>Cada punto representado un estado binario </li></ul><ul><li>mayor cercanía aumenta...
Errores v/s Ruido BER C/N A mayor modulación, requiere mayor C/N
Distorsión v/s Ancho de Banda
OFDM:  Orthogonal Frequency Division Multiplexing Se reduce ISI (Interf Inter Simbolo) e ICI (Interf Inter Canal)
Ejemplos Espectrales
OFDM:  Orthogonal Frequency-Division Multiplexing  <ul><li>OFDM ha sido desarrollado como un esquema de modulación multipo...
<ul><ul><li>Métodos de modulación PSK, QPSK, </li></ul></ul><ul><ul><li>OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos...
ADSL: generalidades  Asymmetric Digital Subscriber Line   Uso espectral de ADSL y ADSL2+ Originalmente: CAP (&quot;Carrier...
ADSL: evolución normativa <ul><li>La evolución del DLC, también se tiene un NGDLC </li></ul><ul><li>La evolución de format...
ADSL: características <ul><li>Otras facilidades ADSL2 : </li></ul><ul><li>- Uso de Bonding Lines = IMA ATM </li></ul><ul><...
ADSL: características Bonding Lines = IMA ATM Ojo, que máxima capacidad es con esta funcionalidad
ADSL:  rangos  de capacidad v/s cobertura <ul><li>La evolución tiende a dar mas capacidad que cobertura </li></ul><ul><li>...
ADSL :  Limitaciones espectrales y de Ruido Los sistemas pueden ser adaptivos o prefijados
<ul><ul><li>Métodos de modulación PSK, QPSK, </li></ul></ul><ul><ul><li>OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos...
ADSL: condiciones del medio Fuentes de Ruido: Diafonía Ruido Impulsivo Interferencias EM Condiciones de tierra Blindajes
ADSL: condiciones del medio Downstream en función de la Relación Señal a Ruido <ul><li>ADSL requiere de aproximadamente 15...
ADSL: Distribución Espectral y SNR LOOP Largo Corto Ref.: Optomized ADSL Performance Para ello deben cumplirse extrictas c...
ADSL: cálculo capacidad <ul><li>Para ADSL, con 223 ‘bins’ de bajada, la máxima  transferencia de bits es de 15*223*4.000=1...
ADSL:  medición de tasa binaria Estimación de Downstream ADSL y ADSL2+  ADSL ADSL2+ De la figura, en color rojo se muestra...
ADSL y la calidad de red externa El desempeño de un sistema ADSL se puede medir a partir de dos factores clave: Relación S...
Mediciones de pares Esquema General   <ul><li>Mediciones Especializadas AC </li></ul><ul><ul><li>Relación señal a ruido </...
Condiciones Típicas de   Red <ul><li>Condición de la instalación (años de antigüedad) </li></ul><ul><li>Recorrido (subterr...
Mediciones  Típicas En gral. la Atenuación de Inserción cumple Condiciones de ‘Insertion loss’ ref. ITU-T G.996.1 (AWG 24)...
La Relación Señal a Ruido permite extrapolar los siguientes resultados Las tasas de Downstream estimadas, a partir de las ...
Típicamente Alcance de servicio <ul><li>Para distancias iguales o superiores a  3,5 km   ADSL2+  no  presenta ventajas sob...
Conclusiones <ul><li>La reutilización de la extensa planta externa en DLC se ha conseguido con xDSL. </li></ul><ul><li>Es ...
DSL is here, and people want it now.   FIN
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Redes de acceso fijas part2 ss

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Parte 2 de una serie de CINCO presentaciones de seminarios de redes de acceso fijas, que comienza con repaso a fundamentos de señales para describir distintas tecnologías de acceso, uso de medios físicos de cobre, fibra óptica y espectro

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Redes de acceso fijas part2 ss

  1. 1. SEMINARIO “ Redes de Acceso Fijas: DSL;HDSL;VDSL;ADSL+;FTTH;FTTC” Francisco Apablaza M. Abril 2009
  2. 2. Tecnología de acceso DLC sobre pares de cobre <ul><li>PARTE 2 </li></ul>… “ la digitalización del par”
  3. 3. <ul><ul><li>Métodos de modulación PSK, QPSK, </li></ul></ul><ul><ul><li>OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos de codificación y modulación xDSL. </li></ul></ul><ul><ul><li>xDSL </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>la normativa </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Componentes típicos del acceso xDSL: DSLAM y CPE. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Características de las tecnologías xDSL. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Comparación de la normativa y </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la aplicación en los servicios de acceso internet y de banda ancha. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>La calidad de red externa </li></ul></ul><ul><ul><li>Directrices de construcción planta externa </li></ul></ul>Tecnología de acceso DLC sobre pares de cobre
  4. 4. <ul><li>DLC ( digital loop carrier ) es un sistema que utiliza transmisión digital para externder el rango de uso del loop de abonado mas allá de la concepción original del par de cobre. Un DLC digitaliza y multiplexa señales individuales para posibilitar el uso del par con múltiples señales de información. Nació como “ganancia de pares” y evolucionó a DSL(Digital Subscriber Loop). </li></ul>
  5. 5. Modulación <ul><li>Concepto: Modular una señal consiste en modificar alguna de las características de esa señal, llamada portadora, de acuerdo con las características de otra señal llamada moduladora. </li></ul>Los parámetros o magnitudes fundamentales de una señal analógica “portadora”son: A mplitud F recuencia F ase
  6. 6. S eñales M oduladas <ul><li>A nalógica o Continua </li></ul><ul><li>AM: Modulación en Amplitud </li></ul><ul><li>FM: Modulación en Frecuencia </li></ul><ul><li>PM: Modulación en Fase </li></ul><ul><li>Discontinua (de pulsos) </li></ul><ul><li>PAM: Modulación por Amplitud de Pulsos </li></ul><ul><li>PWM: Modulación por Anchura de Pulso </li></ul><ul><li>PPM: Modulación por Posición de Pulso </li></ul><ul><li>Digital o dis Continua </li></ul><ul><li>ASK: Modulación en Amplitud, Apagado Encendido </li></ul><ul><li>FSK: Modulación por Desviación de Frecuencia </li></ul><ul><li>PSK: Modulación por Desviación de Fase </li></ul>
  7. 7. Tiempo v/s Frecuencia Dos modos de análisis: respuestas en el tiempo y en frecuencia Ancho Espectral y Ancho de Banda
  8. 8. Diagrama fasorial: constelación <ul><li>Cada punto representado un estado binario </li></ul><ul><li>mayor cercanía aumenta probabilidad de error </li></ul>
  9. 9. Errores v/s Ruido BER C/N A mayor modulación, requiere mayor C/N
  10. 10.
  11. 11. Distorsión v/s Ancho de Banda
  12. 12. OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Se reduce ISI (Interf Inter Simbolo) e ICI (Interf Inter Canal)
  13. 13. Ejemplos Espectrales
  14. 14. OFDM: Orthogonal Frequency-Division Multiplexing <ul><li>OFDM ha sido desarrollado como un esquema de modulación multiportadoras para sistemas de banda ancha, que permiten un tratamiento diferenciado por imperfecciones del canal. </li></ul><ul><li>Ejemplos de aplicación: </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>ADSL, SDSL y VDSL sobre pares de cobre. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Wi-Fi (IEEE 802.11a/g). </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>DVB en sistemas de TV. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>IEEE 802.16 or WiMAX Wireless MANs. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Flash-OFDM cellular systems. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Power line communication (PLC). </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>Preguntas: ¿ ? </li></ul>
  15. 15. <ul><ul><li>Métodos de modulación PSK, QPSK, </li></ul></ul><ul><ul><li>OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos de codificación y modulación xDSL. </li></ul></ul><ul><ul><li>xDSL </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>la normativa </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Componentes típicos del acceso xDSL: DSLAM y CPE. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Características de las tecnologías xDSL. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Comparación de la normativa y </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la aplicación en los servicios de acceso internet y de banda ancha . </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>La calidad de red externa </li></ul></ul><ul><ul><li>Directrices de construcción planta externa </li></ul></ul>Tecnología de acceso DLC sobre pares de cobre
  16. 16. ADSL: generalidades Asymmetric Digital Subscriber Line Uso espectral de ADSL y ADSL2+ Originalmente: CAP (&quot;Carrierless Amplitude/Phase&quot;) y DMT (&quot;Discrete MultiTone&quot;). <ul><li>256 (512) subportadoras de bajada y 32 de subida </li></ul><ul><li>subportadoras están separadas entre sí 4,3125 KHz </li></ul><ul><li>modulación QAM </li></ul><ul><li>formato ATM </li></ul><ul><li>DSLAM : &quot;Digital Subscriber Line Access Multiplexer&quot; </li></ul>
  17. 17. ADSL: evolución normativa <ul><li>La evolución del DLC, también se tiene un NGDLC </li></ul><ul><li>La evolución de formatos de codificación de línea de HDSL a ADSL2+ </li></ul><ul><li>Teóricamente la velocidad que un sistema ADSL2+ puede alcanzar los 24Mbps para distancias cercanas a la central. A medida que la distancia a la central aumenta, esta ventaja en el caudal se hace más pequeña. A partir de unos 3.000 metros, la diferencia con ADSL es marginal. </li></ul><ul><li>Existen diversos anexos dentro del estándar ITU-T G.992.5 que ofrecen diversas calidades del servicio </li></ul><ul><li>Corrección de errores en la línea: una de las ventajas de la nueva generación. </li></ul><ul><li>ref.: http://www.aware.com/products/DSL/adsl2.pdf </li></ul><ul><li>ref.:http://www.iec.org/online/tutorials/acrobat/dlc.pdf </li></ul>
  18. 18. ADSL: características <ul><li>Otras facilidades ADSL2 : </li></ul><ul><li>- Uso de Bonding Lines = IMA ATM </li></ul><ul><li>- CVoDSL = canalización PCM </li></ul>TEORIA TERRENO TEORIA TERRENO
  19. 19. ADSL: características Bonding Lines = IMA ATM Ojo, que máxima capacidad es con esta funcionalidad
  20. 20. ADSL: rangos de capacidad v/s cobertura <ul><li>La evolución tiende a dar mas capacidad que cobertura </li></ul><ul><li>Los NGDSL están definidos para coberturas bajo 3Km </li></ul><ul><li>La mayor cobertura no supera los 500 m. </li></ul>Ref. White Paper: http://www.dslforum.org/aboutdsl/ADSL2_wp.pdf
  21. 21. ADSL : Limitaciones espectrales y de Ruido Los sistemas pueden ser adaptivos o prefijados
  22. 22. <ul><ul><li>Métodos de modulación PSK, QPSK, </li></ul></ul><ul><ul><li>OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos de codificación y modulación xDSL. </li></ul></ul><ul><ul><li>xDSL </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>la normativa </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Componentes típicos del acceso xDSL: DSLAM y CPE. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Características de las tecnologías xDSL. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Comparación de la normativa y </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la aplicación en los servicios de acceso internet y de banda ancha. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>La calidad de red externa </li></ul></ul><ul><ul><li>Directrices de construcción planta externa </li></ul></ul>Tecnología de acceso DLC sobre pares de cobre
  23. 23. ADSL: condiciones del medio Fuentes de Ruido: Diafonía Ruido Impulsivo Interferencias EM Condiciones de tierra Blindajes
  24. 24. ADSL: condiciones del medio Downstream en función de la Relación Señal a Ruido <ul><li>ADSL requiere de aproximadamente 15dB de SNR para la transmisión del primer bit, y otros 3dB más por cada bit adicional. </li></ul><ul><li>Cada sub-portadora o ‘bin’ admite un máximo de 15 bits, por lo que una SNR promedio cercana a los 60dB alcanza un Downstream a máxima velocidad. </li></ul>
  25. 25. ADSL: Distribución Espectral y SNR LOOP Largo Corto Ref.: Optomized ADSL Performance Para ello deben cumplirse extrictas condiciones de construcción de planta externa y de cableado de DSLAM’s. Control de ruido impulsivo, de diafonía, de calidad de MDF Downstream f Densidad Potencia - 40 dBm/Hz - 52 dBm/Hz - 94 dBm/Hz - 106 dBm/Hz 2,2 MHz 1,1 MHz Max Min RUIDO SNR requerida para 14 bits/bin = 54 dB
  26. 26. ADSL: cálculo capacidad <ul><li>Para ADSL, con 223 ‘bins’ de bajada, la máxima transferencia de bits es de 15*223*4.000=13,4Mbps. Sin embargo, el valor de Downstream efectivo máximo es de alrededor del 60% de dicho valor  8 Mbps. </li></ul><ul><li>Para ADSL2+, la máxima transferencia de bits es de 15*703*4.000= 42,2Mbps. Nuevamente, el 60% de dicho valor corresponde a la tasa efectiva de bits de bajada  24 Mbps. </li></ul><ul><li>La velocidad de sincronismo, corresponde al valor máximo de bits transferidos, con la restricción de un valor tope de 8Mbps para ADSL y 24Mbps para ADSL2+. Este valor es considerado para efectos de cálculos posteriores, ya que corresponde a la tasa de bits máximo “efectivos” indicado por el MODEM. </li></ul>Cálculo de Transferencia máxima y Downstream máximo de bits <ul><li>La duración de un símbolo DMT es de 250  s. La tasa de símbolos de datos, a la cual son transmitidos los ‘paquetes’ de datos es de 4.000 símbolos de datos/segundo. </li></ul>
  27. 27. ADSL: medición de tasa binaria Estimación de Downstream ADSL y ADSL2+ ADSL ADSL2+ De la figura, en color rojo se muestra la pérdida de inserción ‘Insertion Loss’ y en color azul la relación señal a ruido ‘SNR’. Cálculando la Max tasa del, se obtiene: El modelo estima velocidad de sincronismo, la cual se basa en la tasa máxima de transferencia de bits.
  28. 28. ADSL y la calidad de red externa El desempeño de un sistema ADSL se puede medir a partir de dos factores clave: Relación Señal a Ruido (SNR) <ul><ul><li>Permite estimar la cantidad de bits que son efectivamente capaces de ser recibidos en ambos extremos. </li></ul></ul>Atenuación de Inserción (Insertion Loss) Indica la condición física del par y el balance del mismo. Permite estimar en forma objetiva el desempeño máximo posible para un sistema ADSL.
  29. 29. Mediciones de pares Esquema General <ul><li>Mediciones Especializadas AC </li></ul><ul><ul><li>Relación señal a ruido </li></ul></ul><ul><ul><li>Atenuación de inserción </li></ul></ul><ul><ul><li>Distancia de loop </li></ul></ul><ul><li>Mediciones Básicas CC </li></ul><ul><ul><li>Resistencia de loop </li></ul></ul><ul><ul><li>Resistencia de aislación </li></ul></ul><ul><ul><li>Largo de loop </li></ul></ul>Equipo: Dynatel 965MC Equipo: SSMTT-44
  30. 30. Condiciones Típicas de Red <ul><li>Condición de la instalación (años de antigüedad) </li></ul><ul><li>Recorrido (subterráneo, sobre postes) </li></ul><ul><li>Distancia del loop (1 a 5 km) </li></ul><ul><li>Densidad de servicios contiguos (alta y baja) </li></ul><ul><li>Diferencias de calibre </li></ul><ul><li>Red rígida o flexible </li></ul><ul><li>Antiguas compensaciones : pupinización </li></ul><ul><li>Mantenimiento </li></ul>
  31. 31. Mediciones Típicas En gral. la Atenuación de Inserción cumple Condiciones de ‘Insertion loss’ ref. ITU-T G.996.1 (AWG 24). Fuente: http://www.fi.uba.ar/materias/6209/download/6-Lineas1.pdf  = permeabilidad magnética del aislante  2 = conductividad del aislante Rcc = resistencia a corriente continua (  /m)
  32. 32. La Relación Señal a Ruido permite extrapolar los siguientes resultados Las tasas de Downstream estimadas, a partir de las mediciones de SNR, arrojan los resultados promedios presentados en ambas figuras. Comparando bits de Downstream y distancias en kilómetros, ambos tipos de ADSL se ajustan a los valores esperados. Mediciones Típicas
  33. 33. Típicamente Alcance de servicio <ul><li>Para distancias iguales o superiores a 3,5 km ADSL2+ no presenta ventajas sobre ADSL, ni en alcance ni en ancho de banda (Downstream). </li></ul><ul><li>Para distancias inferiores a los 3,5 km, ADSL2+ presenta una ventaja en alcance experimental de 0,5 km. Dicha ventaja se extiende para servicios desde los 8 hasta los 4 Mbps. </li></ul>Ruido <ul><li>Los pares agrupados en alta densidad , disminuyen el Downstream total promedio en un 15% . </li></ul><ul><li>Los pares con mayor cantidad de uniones ( URA-URA-Armario ), disminuyen el Downstream total promedio en 23% . </li></ul>
  34. 34. Conclusiones <ul><li>La reutilización de la extensa planta externa en DLC se ha conseguido con xDSL. </li></ul><ul><li>Es posible obtener con ADSL2+ un servicio de 8Mbps hasta 3km, o bien, 4Mbps hasta 3,5km y 2Mbps hasta 4km. </li></ul><ul><li>El diseño de la planta externa debe evolucionar para loops mas cortos y uso de FTTX. </li></ul><ul><li>VDSL aplica para la distribución de corto alcance. </li></ul><ul><li>Debe realizarse un mantenimiento mas exhaustivo. </li></ul>
  35. 35. DSL is here, and people want it now. FIN

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