ADSL  (Asymmetric Digital Subscriber Line) Glauco Gonçalves [email_address] UFPE – 2007 – Redes de Computadores
Redes de Acesso <ul><li>Principais Tecnologias </li></ul><ul><ul><li>Acesso via Par Metálico (Dial-up, xDSL) </li></ul></u...
Redes de Acesso Backbone Carrier Rede Metropolitana DSL Cable Dial Broadband Cable (HFC) Dial Access (56K, ISDN) Broadband...
xDSL <ul><li>Tecnologia de camada física que permite transporte de informações digitais sobre a fiação telefônica de cobre...
Porquê DSL? <ul><li>Re-utilização eficiente da infra-estrutura de cobre existente </li></ul><ul><li>Requisitos dos usuário...
Serviços Inovadores em Banda Larga <ul><li>Entretenimento Residencial </li></ul><ul><ul><li>Significa novos e estimulantes...
Família DSL <ul><li>IDSL = ISDN Digital Subscriber Line </li></ul><ul><li>HDSL = High Bit-Rate Digital Subscriber Line </l...
A família xDSL 800 Kbps
ADSL <ul><li>Assimétrico = upstream  ≠  downstream </li></ul><ul><ul><li>DS: 8Mbit/s – sentido provedora    assinante </l...
ADSL <ul><li>Banda de freqüência  </li></ul><ul><ul><li>Voz </li></ul></ul><ul><ul><li>Dados </li></ul></ul><ul><li>Máxima...
Componentes ADSL Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM)
Separação dos canais (Up e Down) <ul><li>Duplexing (Duplexação) </li></ul><ul><li>Para dividir a largura de banda disponív...
Técnicas de  transmissão  ADSL <ul><li>Processo de modulação digital </li></ul><ul><ul><li>Mapeia bits em sinais, modifica...
Técnicas de  transmissão  ADSL <ul><li>QAM </li></ul><ul><ul><li>Dados  são  divididos em grupos de M bits </li></ul></ul>...
Técnicas de  transmissão  ADSL <ul><li>Quanto mais símbolos  </li></ul><ul><ul><li>Maior a taxa de transmissão </li></ul><...
Técnicas de  transmissão  ADSL <ul><li>Interferência Inter-símbolos (ISI) </li></ul>An electrical impulse is transmitted o...
Técnicas de  transmissão  ADSL <ul><li>Interferência Inter-símbolos </li></ul>
Técnicas de  transmissão  ADSL <ul><li>Discrete Multitone  (DMT) </li></ul><ul><ul><li>Sistema multi-portadora </li></ul><...
ADSL2 e ADSL2+ <ul><li>ADSL2 </li></ul><ul><ul><li>Aprovado em Julho de 2002 </li></ul></ul><ul><ul><li>Down: 8 Mbps, Up: ...
Padrões Novos Padrão ITU  Ratified Maximum Speed capabilities ADSL G.992.1 1999 8 Mbps down  800 Kbps up ADSL2 G.992.3 200...
DMT <ul><li>A DSL </li></ul><ul><ul><li>NSC ds =256 </li></ul></ul><ul><ul><li>Δ f=4.3125kHz </li></ul></ul><ul><ul><li>f ...
Uso de DSL
Sumário <ul><li>As tecnologias xDSL permitem a transmissão de dados a Mbps e podem ser usadas nas linhas telefônicas exist...
Simulador xDSL <ul><li>Simula vários aspectos de uma linha de transmissão xDSL </li></ul><ul><li>Parâmetros de entrada </l...
Simulador xDSL <ul><li>Saídas </li></ul><ul><ul><li>Bit rate  de  upstream  e d ownstream  estimados </li></ul></ul><ul><u...
Referências <ul><li>[GOL,2005] GOLDEN, P. et al.  Fundamentals of DSL technology.  Auerbach Publications. 2005. </li></ul>...
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Introdução xDSL

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Introdução geral à tecnologia xDSL.

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Introdução xDSL

  1. 1. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Glauco Gonçalves [email_address] UFPE – 2007 – Redes de Computadores
  2. 2. Redes de Acesso <ul><li>Principais Tecnologias </li></ul><ul><ul><li>Acesso via Par Metálico (Dial-up, xDSL) </li></ul></ul><ul><ul><li>Acesso via Fibra Óptica (FTTx) </li></ul></ul><ul><ul><li>Acesso via cabo coaxial (HFC) </li></ul></ul><ul><ul><li>Acesso via rádio (wireless) </li></ul></ul><ul><ul><li>Acesso via Satélite </li></ul></ul><ul><ul><li>Acesso via Rede Elétrica (PLC – Power Line Communication) </li></ul></ul>
  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 <ul><li>Tecnologia de camada física que permite transporte de informações digitais sobre a fiação telefônica de cobre </li></ul><ul><li>Surgiu da evolução de sistemas ISDN </li></ul><ul><ul><li>Integrated Services Digital Network </li></ul></ul><ul><li>Capacidade dos pares de cobre não era totalmente aproveitada </li></ul>
  5. 5. Porquê DSL? <ul><li>Re-utilização eficiente da infra-estrutura de cobre existente </li></ul><ul><li>Requisitos dos usuários finais </li></ul><ul><ul><li>Maior largura de banda </li></ul></ul><ul><ul><li>Facilidade de acesso a novos serviços </li></ul></ul><ul><li>Novas aplicações </li></ul>
  6. 6. Serviços Inovadores em Banda Larga <ul><li>Entretenimento Residencial </li></ul><ul><ul><li>Significa novos e estimulantes serviços para usuário final </li></ul></ul><ul><ul><li>Significa retorno adicional para os provedores de serviço </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Web e E-mail na TV </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Video-on-Demand </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Personal Video Recorder </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>TV Interativa </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>T-Commerce </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Jogos </li></ul></ul></ul>
  7. 7. Família DSL <ul><li>IDSL = ISDN Digital Subscriber Line </li></ul><ul><li>HDSL = High Bit-Rate Digital Subscriber Line </li></ul><ul><li>SDSL = Symmetric Digital Subscriber Line </li></ul><ul><li>ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line </li></ul><ul><li>RADSL = Rate-Adaptive Digital Subscriber Line </li></ul><ul><li>HDSL2 = High Bit-Rate Digital Subscriber Line, 2nd generation </li></ul><ul><li>SHDSL = Single-pair High Bit-Rate Digital Subscriber Line </li></ul><ul><li>VDSL = Very High-Speed Digital Subscriber Line </li></ul>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 800 Kbps
  9. 9. ADSL <ul><li>Assimétrico = upstream ≠ downstream </li></ul><ul><ul><li>DS: 8Mbit/s – sentido provedora  assinante </li></ul></ul><ul><ul><li>US: 800 kbit/s – sentido assinante  provedora </li></ul></ul><ul><li>Alta taxa de transmissão utilizando a rede metálica existente </li></ul><ul><li>Serviço digital dedicado: não é partilhado por outro assinante </li></ul><ul><li>Serviço disponível continuamente – o mesmo par de cobre é utilizado para transmissão de voz e dados. </li></ul>
  10. 10. ADSL <ul><li>Banda de freqüência </li></ul><ul><ul><li>Voz </li></ul></ul><ul><ul><li>Dados </li></ul></ul><ul><li>Máxima distância é 5.5km </li></ul><ul><li>Velocidade de transmissão decresce quando a distância aumenta </li></ul><ul><li>Melhor taxa é conseguida com 3-4 km ou menos </li></ul>
  11. 11. Componentes ADSL Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM)
  12. 12. Separação dos canais (Up e Down) <ul><li>Duplexing (Duplexação) </li></ul><ul><li>Para dividir a largura de banda disponível </li></ul><ul><ul><li>FDM ou FDD </li></ul></ul><ul><ul><li>EC </li></ul></ul><ul><li>As freqüências acima dos 4Khz estão disponíveis para o DSL </li></ul>
  13. 13. Técnicas de transmissão ADSL <ul><li>Processo de modulação digital </li></ul><ul><ul><li>Mapeia bits em sinais, modificando as propriedades da onda </li></ul></ul><ul><ul><li>Cada grupo de bits é mapeado em uma forma de onda (símbolo) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Onda quadrada? </li></ul></ul></ul><ul><li>Single Carrier Modulation </li></ul><ul><ul><li>Símbolos alteram os parâmetros de uma senóide </li></ul></ul><ul><ul><li>Amplitude (ASK), freqüência (FSK), e fase (PSK) </li></ul></ul><ul><ul><li>QAM é obtido pela modulação em amplitude e fase </li></ul></ul>
  14. 14. Técnicas de transmissão ADSL <ul><li>QAM </li></ul><ul><ul><li>Dados são divididos em grupos de M bits </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cada grupo é mapeado em um símbolo </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Número de símbolos é 2 M </li></ul></ul></ul>
  15. 15. Técnicas de transmissão ADSL <ul><li>Quanto mais símbolos </li></ul><ul><ul><li>Maior a taxa de transmissão </li></ul></ul><ul><ul><li>Maior o dano causado por ruídos </li></ul></ul>
  16. 16. Técnicas de transmissão ADSL <ul><li>Interferência Inter-símbolos (ISI) </li></ul>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 <ul><li>Interferência Inter-símbolos </li></ul>
  18. 18. Técnicas de transmissão ADSL <ul><li>Discrete Multitone (DMT) </li></ul><ul><ul><li>Sistema multi-portadora </li></ul></ul><ul><ul><li>Separa a largura de banda disponível em subcanais </li></ul></ul><ul><ul><li>Divide o espectro em até 256 sub-portadoras com largura de banda de 4,3125Khz </li></ul></ul><ul><ul><li>Dados transmitidos em paralelo </li></ul></ul><ul><li>DMT e ISI </li></ul><ul><ul><li>Cada portadora envia símbolos com período longo </li></ul></ul>
  19. 19. ADSL2 e ADSL2+ <ul><li>ADSL2 </li></ul><ul><ul><li>Aprovado em Julho de 2002 </li></ul></ul><ul><ul><li>Down: 8 Mbps, Up: 800 Kbps </li></ul></ul><ul><ul><li>Taxa mantida mesmo em distâncias maiores </li></ul></ul><ul><ul><li>Maior proteção à ruídos </li></ul></ul><ul><li>ADSL2+ </li></ul><ul><ul><li>Aprovado em Janeiro de 2003 </li></ul></ul><ul><ul><li>Down: 24 Mbps, Up: 1 Mbps (3.5 Mbps) </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite serviços de voz e vídeo </li></ul></ul>
  20. 20. Padrões Novos Padrão ITU Ratified Maximum 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 <ul><li>A DSL </li></ul><ul><ul><li>NSC ds =256 </li></ul></ul><ul><ul><li>Δ f=4.3125kHz </li></ul></ul><ul><ul><li>f s =2208kHz </li></ul></ul><ul><li>ADSL2 </li></ul><ul><ul><li>NSC ds =256 </li></ul></ul><ul><ul><li>Δ f=4.3125kHz </li></ul></ul><ul><ul><li>f s =2208kHz </li></ul></ul><ul><li>ADSL2+ </li></ul><ul><ul><li>NSC ds =512 </li></ul></ul><ul><ul><li>Δ f=4.3125kHz </li></ul></ul><ul><ul><li>f s =4416kHz </li></ul></ul><ul><li>VDSL </li></ul><ul><ul><li>NSC ds =8192 </li></ul></ul><ul><ul><li>Δf=4.3125kHz </li></ul></ul><ul><ul><li>f s =35.328MHz </li></ul></ul>NSC ds número de sub-portadoras (down) Δ f largura de banda de cada portadora f s freqüência de amostragem
  22. 22. Uso de DSL
  23. 23. Sumário <ul><li>As tecnologias xDSL permitem a transmissão de dados a Mbps e podem ser usadas nas linhas telefônicas existentes </li></ul><ul><li>Utiliza diversas técnicas para evitar os problemas do meio </li></ul><ul><ul><li>DMT </li></ul></ul><ul><li>Novos padrões </li></ul><ul><ul><li>Velocidades mais elevadas podem ser conseguidas quando DSL é usado para fazer a ligação do último quilometro ( last mile ) </li></ul></ul><ul><ul><li>Distâncias mais curtas </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite o uso de aplicações que demandam QoS </li></ul></ul>
  24. 24. Simulador xDSL <ul><li>Simula vários aspectos de uma linha de transmissão xDSL </li></ul><ul><li>Parâmetros de entrada </li></ul><ul><ul><li>Tecnologia DSL </li></ul></ul><ul><ul><li>Margem de ruído </li></ul></ul><ul><ul><li>Freqüência do canal </li></ul></ul><ul><ul><li>Impedância de saída </li></ul></ul><ul><ul><li>Atenuação </li></ul></ul><ul><ul><li>Fext/Next </li></ul></ul><ul><ul><li>Tipo do cabo </li></ul></ul><ul><ul><li>Entre outros </li></ul></ul>
  25. 25. Simulador xDSL <ul><li>Saídas </li></ul><ul><ul><li>Bit rate de upstream e d ownstream estimados </li></ul></ul><ul><ul><li>Resposta impulsiva </li></ul></ul><ul><ul><li>Função de transmissão </li></ul></ul><ul><ul><li>Atenuação da linha </li></ul></ul><ul><li>Disponível em: </li></ul><ul><ul><li>http://matlab.feld.cvut.cz/en/view.php?cisloclanku=2006020701 </li></ul></ul>
  26. 26. Referências <ul><li>[GOL,2005] GOLDEN, P. et al. Fundamentals of DSL technology. Auerbach Publications. 2005. </li></ul><ul><li>[STA,1999] STARR, T. et al. Understanding Digital Subscriber Line Technology. Pretience Hall, 1999. </li></ul><ul><li>www.dslforum.org </li></ul><ul><li>Empresas </li></ul><ul><ul><li>Ericsson </li></ul></ul><ul><ul><li>Alcatel </li></ul></ul><ul><ul><li>Thomson (modems) </li></ul></ul>
  27. 27. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Glauco Gonçalves [email_address] UFPE – 2007 – Redes de Computadores

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