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 …

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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  • 1. SEMINARIO “ Redes de Acceso Fijas: DSL;HDSL;VDSL;ADSL+;FTTH;FTTC” Francisco Apablaza M. Abril 2009
  • 2. Tecnología de acceso DLC sobre pares de cobre
    • PARTE 2
    … “ la digitalización del par”
  • 3.
      • Métodos de modulación PSK, QPSK,
      • OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos de codificación y modulación xDSL.
      • xDSL
        • la normativa
        • Componentes típicos del acceso xDSL: DSLAM y CPE.
        • Características de las tecnologías xDSL.
        • Comparación de la normativa y
        • la aplicación en los servicios de acceso internet y de banda ancha.
      • La calidad de red externa
      • Directrices de construcción planta externa
    Tecnología de acceso DLC sobre pares de cobre
  • 4.
    • 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).
  • 5. Modulación
    • 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.
    Los parámetros o magnitudes fundamentales de una señal analógica “portadora”son: A mplitud F recuencia F ase
  • 6. S eñales M oduladas
    • A nalógica o Continua
    • AM: Modulación en Amplitud
    • FM: Modulación en Frecuencia
    • PM: Modulación en Fase
    • Discontinua (de pulsos)
    • PAM: Modulación por Amplitud de Pulsos
    • PWM: Modulación por Anchura de Pulso
    • PPM: Modulación por Posición de Pulso
    • Digital o dis Continua
    • ASK: Modulación en Amplitud, Apagado Encendido
    • FSK: Modulación por Desviación de Frecuencia
    • PSK: Modulación por Desviación de Fase
  • 7. Tiempo v/s Frecuencia Dos modos de análisis: respuestas en el tiempo y en frecuencia Ancho Espectral y Ancho de Banda
  • 8. Diagrama fasorial: constelación
    • Cada punto representado un estado binario
    • mayor cercanía aumenta probabilidad de error
  • 9. Errores v/s Ruido BER C/N A mayor modulación, requiere mayor C/N
  • 10.
  • 11. Distorsión v/s Ancho de Banda
  • 12. OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Se reduce ISI (Interf Inter Simbolo) e ICI (Interf Inter Canal)
  • 13. Ejemplos Espectrales
  • 14. OFDM: Orthogonal Frequency-Division Multiplexing
    • OFDM ha sido desarrollado como un esquema de modulación multiportadoras para sistemas de banda ancha, que permiten un tratamiento diferenciado por imperfecciones del canal.
    • Ejemplos de aplicación:
          • ADSL, SDSL y VDSL sobre pares de cobre.
          • Wi-Fi (IEEE 802.11a/g).
          • DVB en sistemas de TV.
          • IEEE 802.16 or WiMAX Wireless MANs.
          • Flash-OFDM cellular systems.
          • Power line communication (PLC).
    • Preguntas: ¿ ?
  • 15.
      • Métodos de modulación PSK, QPSK,
      • OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos de codificación y modulación xDSL.
      • xDSL
        • la normativa
        • Componentes típicos del acceso xDSL: DSLAM y CPE.
        • Características de las tecnologías xDSL.
        • Comparación de la normativa y
        • la aplicación en los servicios de acceso internet y de banda ancha .
      • La calidad de red externa
      • Directrices de construcción planta externa
    Tecnología de acceso DLC sobre pares de cobre
  • 16. ADSL: generalidades Asymmetric Digital Subscriber Line Uso espectral de ADSL y ADSL2+ Originalmente: CAP ("Carrierless Amplitude/Phase") y DMT ("Discrete MultiTone").
    • 256 (512) subportadoras de bajada y 32 de subida
    • subportadoras están separadas entre sí 4,3125 KHz
    • modulación QAM
    • formato ATM
    • DSLAM : "Digital Subscriber Line Access Multiplexer"
  • 17. ADSL: evolución normativa
    • La evolución del DLC, también se tiene un NGDLC
    • La evolución de formatos de codificación de línea de HDSL a ADSL2+
    • 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.
    • Existen diversos anexos dentro del estándar ITU-T G.992.5 que ofrecen diversas calidades del servicio
    • Corrección de errores en la línea: una de las ventajas de la nueva generación.
    • ref.: http://www.aware.com/products/DSL/adsl2.pdf
    • ref.:http://www.iec.org/online/tutorials/acrobat/dlc.pdf
  • 18. ADSL: características
    • Otras facilidades ADSL2 :
    • - Uso de Bonding Lines = IMA ATM
    • - CVoDSL = canalización PCM
    TEORIA TERRENO TEORIA TERRENO
  • 19. ADSL: características Bonding Lines = IMA ATM Ojo, que máxima capacidad es con esta funcionalidad
  • 20. ADSL: rangos de capacidad v/s cobertura
    • La evolución tiende a dar mas capacidad que cobertura
    • Los NGDSL están definidos para coberturas bajo 3Km
    • La mayor cobertura no supera los 500 m.
    Ref. White Paper: http://www.dslforum.org/aboutdsl/ADSL2_wp.pdf
  • 21. ADSL : Limitaciones espectrales y de Ruido Los sistemas pueden ser adaptivos o prefijados
  • 22.
      • Métodos de modulación PSK, QPSK,
      • OFDM y su apliacación en CAP y MDT, los mecanismos de codificación y modulación xDSL.
      • xDSL
        • la normativa
        • Componentes típicos del acceso xDSL: DSLAM y CPE.
        • Características de las tecnologías xDSL.
        • Comparación de la normativa y
        • la aplicación en los servicios de acceso internet y de banda ancha.
      • La calidad de red externa
      • Directrices de construcción planta externa
    Tecnología de acceso DLC sobre pares de cobre
  • 23. ADSL: condiciones del medio Fuentes de Ruido: Diafonía Ruido Impulsivo Interferencias EM Condiciones de tierra Blindajes
  • 24. ADSL: condiciones del medio Downstream en función de la Relación Señal a Ruido
    • ADSL requiere de aproximadamente 15dB de SNR para la transmisión del primer bit, y otros 3dB más por cada bit adicional.
    • 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.
  • 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. ADSL: cálculo capacidad
    • 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.
    • 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.
    • 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.
    Cálculo de Transferencia máxima y Downstream máximo de bits
    • 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.
  • 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. 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)
      • Permite estimar la cantidad de bits que son efectivamente capaces de ser recibidos en ambos extremos.
    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. Mediciones de pares Esquema General
    • Mediciones Especializadas AC
      • Relación señal a ruido
      • Atenuación de inserción
      • Distancia de loop
    • Mediciones Básicas CC
      • Resistencia de loop
      • Resistencia de aislación
      • Largo de loop
    Equipo: Dynatel 965MC Equipo: SSMTT-44
  • 30. Condiciones Típicas de Red
    • Condición de la instalación (años de antigüedad)
    • Recorrido (subterráneo, sobre postes)
    • Distancia del loop (1 a 5 km)
    • Densidad de servicios contiguos (alta y baja)
    • Diferencias de calibre
    • Red rígida o flexible
    • Antiguas compensaciones : pupinización
    • Mantenimiento
  • 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. 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. Típicamente Alcance de servicio
    • Para distancias iguales o superiores a 3,5 km ADSL2+ no presenta ventajas sobre ADSL, ni en alcance ni en ancho de banda (Downstream).
    • 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.
    Ruido
    • Los pares agrupados en alta densidad , disminuyen el Downstream total promedio en un 15% .
    • Los pares con mayor cantidad de uniones ( URA-URA-Armario ), disminuyen el Downstream total promedio en 23% .
  • 34. Conclusiones
    • La reutilización de la extensa planta externa en DLC se ha conseguido con xDSL.
    • Es posible obtener con ADSL2+ un servicio de 8Mbps hasta 3km, o bien, 4Mbps hasta 3,5km y 2Mbps hasta 4km.
    • El diseño de la planta externa debe evolucionar para loops mas cortos y uso de FTTX.
    • VDSL aplica para la distribución de corto alcance.
    • Debe realizarse un mantenimiento mas exhaustivo.
  • 35. DSL is here, and people want it now. FIN