UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ. Sistemas xdsl

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1 PR UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Sistemas xdsl Disciplina: Redes de Acesso (EL85A) Prof. Luis C. Vieira Departamento Acadêmico de Eletrônica -DAELN 1

2 Introdução xdsl x Digital Subscriber Line É um termo geral que representa diversas tecnologias de transmissão digital via par trançado, tais como: HDSL - High bit rate digital subscriber line ADSL - Asymmetric digital subscriber line VDSL - Very-high-bit-rate digital subscriber line 2

3 Padrões ADSL ADSL é a tecnologia xdsl mais difundida. No ADSL a maior parte da banda de transmissão é revervada para download e uma menor parte para upload, por isso o termo "assimétrico. Padrões ADSL: Nome Padrão Taxas ADSL G ,1 Mbps (Down) 640 Kbps (Up) ADSL2 G Mbps (Down) 1 Mbps (Up) ADSL2+ G Mbps (Down) 1 Mbps (Up) 3

4 Conexão ADSL Fonte: Wells, Modem ADSL é o equipamento que processa os sinais digitais (internet) de um enlace ADSL. DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer. É um multiplexador que concentra vários enlaces ADSL. O DSLAM encaminha os dados de/para a rede IP. Splitter separa os sinais de voz dos sinais de dados. Os sinais de voz são enviados para a central comutadora (no lado da operadora) ou para o aparelho telefônico (no lado do usuário). 4

5 Espectro de Frequências ADSL A banda de 4 khz é reservada para os sinais de voz. A banda de khz é usada para a transmissão de dados no sentido upstream (upload). A banda de 138 khz 1,1 MHz é usada para a transmissão de dados no sentido downstream (download). Fonte: Wells,

6 Fatores de Degradação de Sinal A máxima taxa de transmissão ADSL obtida depende de vários fatores, tais como: Comprimento da linha de par trançado. Diâmetro do condutor. Presença ou não de derivações na rede metálica. Interferência cruzada a qual ocorre devido ao acoplamento eletromagnético entre as linhas: NEXT near-end crosstalk FEXT far-end croostalk A atenuação da linha aumenta com o comprimento e com a frequência. Porém, a atenuação diminui com aumento do diâmetro do fio. A interferência cruzada é mais grave no lado da operadora (próximo ao DSLAM) devido a grande quantidade de pares que chegam neste ponto. 6

7 Modulação DMT A modulação DMT (Discrete Multi-tone) é uma técnica multiportadora que divide a banda total de frequência em sub-bandas (ou canais). No ADSL, a banda de 0 a 1.1 MHz é dividida em 256 canais espaçados entre si de 4,3125 khz. Fonte: Teixeira,

8 Modulação DMT Lado do Transmissor: O bloco S/P converte a sequência de bits de entrada de serial para paralelo. Cada canal (sub-banda) é modulado usando QAM (Quadrature Amplitude Modulation). A IFFT é aplicada aos sinais QAM, possibilitando a multiplexação dos N canais de forma ortogonal o que garante alta eficiência espectral. O prefixo cíclico é usado como um intervalo de guarda entre os símbolos DMT para evitar a interferência entre eles. O bloco P/S converte os sinais de paralelo para serial. Ao final, ocorre a conversão D/A e filtragem antes da transmissão na linha física. 8

9 Modulação DMT Lado do Receptor: Inicialmente, o sinal recebido é filtrado e convertido de analógico para digital (A/D). O sinal é equalizado no domínio do tempo e o prefixo cíclico é descartado. Na sequência, o sinal é convertido de serial para paralelo. Aplica-se a FFT para os N canais. Cada um dos N sinais QAM são equalizados no domínio da frequência e passam pelo demodulador QAM. Por fim, os sinais digitais são convertidos novamente para o formato serial. 9

10 ADSL2 Vantagens do ADSL2 em relação ao padrão ADSL: Maior alcance (distância entre central e usuário). Aumento da taxa de bits, principalmente downstream. Economia de energia através do controle de potência dos transceptores. Detecção de falhas e medição de desempenho da conexão. Melhor interoperabilidade entre transceptores de fornecedores diferentes. Menor tempo de inicialização do modem. Permite a transmissão de dados também na banda de voz. Suporte a serviços baseados em pacotes com o uso de interfaces Ethernet. 10

11 ADSL2 O aumento da taxa de bits é atingido com: a redução do tamanho dos cabeçalhos, situados no início do quadro ADSL e onde são colocados bits de controle. No sistema ADSL o número de bits de controle por quadro é fixo. No ADSL2, o número de bits do cabeçalho é variável consumindo entre 4 e 32 kbits do total de bits transmitidos. o uso de técnicas de modulação e codificação mais eficientes. 11

12 ADSL2 O ADSL2 possui três modos de gerenciamento de potência: modo de potência total L0 - representa o funcionamento normal do transceptor, suportando altas taxas de transmissão de dados. modo de baixa potência L2 - quando o tráfego de Internet diminui o ADSL2 efetua a transição para o modo L2, que permite redução no consumo de potência com taxa de bits menores. modo de baixa potência L3 - permite economia total de potência nos transceptores. A conexão fica inativa enquanto o usuário não estiver on-line. Porém, o transceptor leva cerca de 3 segundos para voltar a operar normalmente. 12

13 ADSL2+ No ADSL2+, o aumento da taxa de transmissão é atingido com a duplicação da largura de banda para 2,2 MHz e com o aumento do número de sub-bandas para 512. Fonte: Teixeira,

14 VDSL Com o VDSL, altas taxas de bits são alcançadas através de um aumento significativo da banda de frequência, nova técnicas de multiplexação e limitação do serviço a curtas distâncias. Padrões VDSL: Nome Padrão Frequencia Taxas VDSL1 G até 12 MHz 55 Mbps (Down) 16 Mbps (Up) VDSL2 G até 30 MHz 100 Mbps (Down) 100 Mbps (Up) 14

15 Referências [1] Wells, Christopher J. Internet Technology Internet Connections. Disponível em: Acesso em: 01/03/2016. [2] Teixeira, Damázio P. et al. ADSL e ADSL2: As Tecnologias da Internet na Telefonia Fixa. Disponível em: Acesso em: 01/03/2016. [5] 15