Testovaní ADSL2+

Autor: J. Vodrážka <vodrazka(at)feld.cvut.cz>, Pracoviště: České vysoké učení technické v Praze, FEL, Téma: ADSL/ADSL2+, Vydáno dne: 16. 03. 2006

Shrnutí výsledků testování zařízení pro ústřednovou stranu (mini DSLAM) a modemů ADSL2+. Jsou uvedeny přenosové rychlosti za různých šumových podmínek v porovnání s ADSL první generace.


ADSL2+ tests
Abstract
Summary of test results of device for mini DSLAM and modems ADSL2+. Here are presented transmission rates for different noise condition in compare with first generation ADSL.


Na katedře telekomunikační techniky, FEL, ČVUT v Praze jsme provedli měření na přístupovém multiplexoru ZyXEL IES-1000 s modulem AAM-1212, který podporuje varianty FDD ADSL/2/2+ over ISDN (Annex B). Účastnickou stranu obsloužil ADSL/2/2+ modem se směrovačem Prestige 660RU-T3. Bližší popis přípojky ADSL druhé generace je uveden v článku Nové varianty přípojek ADSL.

Zařízení na ústřednové straně

Zařízení IES-1000 patří do skupiny označované mini IP DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexor) a je určeno primárně pro realizaci vysokorychlostního datového přenosu asymetrickými přenosovými rychlostmi (směrem k účastníkovi až cca 24 Mbit/s) po klasických metalických vedeních ve veřejných i privátních sítích, zejména pak k a poskytování připojení na Internet. Obsahuje integrované ADSL modemy ATU-C a LAN přepínač (Ethernet Switch). Zařízení má k dispozici dva sloty pro moduly, z nichž každý je vybaven dvanácti porty ADSL2/2+ a dvěma Ethernet porty 100BASE-T (případně lze osadit i moduly SHDSL). Uspořádání zásuvného modulu a jeho přípojných bodů je patrné z obrázku.

adsl2modul

Základní deska obsahuje všechny elektronické obvody mimo vestavěných rozbočovačů ústřednové strany, které jsou na menší desce umístěné plošným spojem nahoru. ADSL porty i porty k telefonní ústředně oddělené vestavěnými rozbočovači jsou vyvedené na 50-pinový TELCO konektor (USER/CO). Přípojky mohou pracovat ve variantě první generace podle doporučení ITU-T G.992.1 (g.dmt) s rychlostí až 8 Mbit/s downstream a 1 Mbit/s upstream, ve  variantě druhé generace ADSL2 podle doporučení ITU-T G.992.3 nebo v rozšířené variantě druhé generace ADSL2+ podle doporučení ITU-T G.992.5. Konkrétní zařízení v laboratoři podporuje režim FDD ADSL over ISDN (Annex B).

Navázání spojení s ADSL modemem na straně účastníka je indikováno pro každý port zelenou svítivou diodou (1 až 12). Dále je indikován stav a aktivita na rozhraní Ethernet (LAN 10/100 1 a 2). Pomocí rozhraní Ethernet se zařízení připojuje k IP směrovači buď přímo, nebo přes další síťová zařízení (Ethernet přepínače).

Zařízení podporuje režim přemostění - bridge, zapouzdření pomocí protokolu RFC1483 nad adaptační vrstvou ATM (AAL5). ADSL porty přistupují k Ethernet přepínači, který podporuje virtuální sítě VLAN, priority (IEEE 802.1p) a autentifikaci pomocí RADIUS serveru (IEEE 802.1x).

Účastnický modem

Jako účastnické jednotky ATU-R byl použit modem P660RU-T3 podporující všechny varianty ADSL over ISDN (Annex B). Plní funkci širokopásmového ADSL modemu, směrovače případně mostu. Vedle portu ADSL, kterým se připojuje modem přes rozbočovač (splitter) do účastnické zásuvky (označeno číslem 1 v následujícím obrázku) disponuje jedním Ethernet portem LAN 10/100 Mbit/s (RJ 45) pro připojení počítačové sítě nebo počítače (2) a jedním USB portem pro připojení dalšího počítače (3). Napájí se pomocí externího adaptéru (4).

adsl2modem

Nastavení varianty přípojky

Nastavení a diagnostika ADSL multiplexoru je možná lokálně z PC v terminálovém režimu, dálkově pomocí protokolu TELNET, pomocí webového prohlížeče nebo pomocí protokolu SMNP. Základní nastavení vlastností přípojky pomocí profilu ve webovém prohlížeči ukazuje výsek z menu:

zakl_nastaveni_modemu

Volí se přenos bez prokládání (Fast) nebo s prokládáním (Interleave) s udaným zpožděním (Delay). Dále limity rychlosti, šumové rezervy a požadovaná šumová rezerva (Target SNR). U každého portu lze dále individuálně přiřadit profil a zvolit variantu ADSL/2/2+. Pro ADSL2/2+ je možno zvolit úsporný režim PMM (Power ManageMent) a plynulou adaptaci rychlosti SRA (Seamless Rate Adaptation). Po připojení modemu a inicializaci přípojky se indikuje trvalým svitem port v provozu a lze zobrazit pro oba směry přenosu rychlosti, šumové rezervy, útlumy vedení a další údaje:

line_info

Výsledky testování

Diagnostika účastnického multiplexoru dokáže také detailně zobrazit alokaci bitů v subkanálech (pro každý subkanál rozsah 0 až 15) pro oba směry přenosu v rozsahu maximálně 0 až 255 subkanálů pro ADSL/2 a 0 až 511 pro ADSL2+. Nula v alokaci znamená nevyužitý subkanál, což indikuje nízkou hodnotu odstupu signálu od šumu (vysoký útlum vedení, rušení). Každý bit navíc v každém subkanálu přidá 4 kbit/s na celkové přenosové rychlosti (modulační rychlost 4 kBd). Alokace tedy 6 bitů znamená dílčí rychlost 24 kbit/s a použití 64-stavové modulace QAM v daném subkanálu. Příklad alokace bitů pro směr downstream ADSL2+ ukazuje následující graf, kde nejvyšší subkanál odpovídá kmitočtu 2,208 MHz.

alokace

Z průběhu alokace lze usuzovat na průběh odstupu signálu od šumu a diagnostikovat silně rušené oblasti spektra (vliv přeslechů, radiových vysílačů apod.).

Přenosové rychlosti byly získány měřením na místním kabelu typu TCEPKPFLE 75x4x0,4 mm pro injektovaný přeslechový šum odpovídající třem šumovým modelům A, B, D, rozsah vzdáleností 1,2 až 3,2 km a režimy přípojky ADSL, ADSL2 a ADSL2+. Jedná se o přenosové rychlosti datového kanálu (bez záhlaví ADSL), který využívá navazující vrstva ATM. Odpovídají šumové rezervě 6 dB, zapnutému trellis kódování a přenosu s prokládáním.

vp_modely_ABD

Rychlost pro ADSL2 není pro přehlednost vynesena, protože používá stejnou šířku pásma jako ADSL první generace a podstatnější rozdíly se týkají struktury rámce. Dosahované rychlosti se podstatně neliší (ADSL2 dosahuje o 5 až 10% vyšší hodnoty zejména díky menšímu záhlaví a alokaci i pouze jediného bitu na subkanál). Jen pro krátké přípojky a nízký šum ADSL2 může dosáhnout rychlostí nad 8 Mbit/s (v grafech tento případ nenastává).

Podle předpokladů jsou nejnižší přenosové rychlosti dosahovány pro nejagresivnější šumový model A. Skutečné situaci v přístupové síti nejvíce odpovídá model B. Porovnání naměřených výsledků a simulací lze vidět v příspěvku Zpřesnění modelu ADSL2/2+.

Literatura

[1] Doporučení ITU-T G.992.3 Asymmetrical Digital Subscriber Line transcievers 2 (ADSL2)
[2] Doporučení ITU-T G.992.5 Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL) transcievers - Extended bandwidth ADSL2 (ADSL2+)
[3] Firemní literatura společnosti ZyXEL