Výsledky výzkumu a další informace nejen
z oblasti přístupových telekomunikačních sítí.
Access server ISSN 1214-9675
Server vznikl za podpory Grantové agentury ČR.
17. ročník
Dnešní datum: 20. 08. 2019  Hlavní stránka | Seznam rubrik | Ke stažení | Odkazy  

Doporučujeme
Knihu o FTTx

Matlab server - on-line výpočty a simulace

E-learning - on-line kurzy

Kontakt
KTT FEL ČVUT
Napište nám

Redakční rada - pokyny pro autory a recenzenty

Copyright

ADSL/ADSL2+

* Varianty ADSL přípojky

Vydáno dne 29. 07. 2004 (6986 přečtení)

Přehled variant ADSL přípojky (Full/Lite, FDM/EC, POTS/ISDN) s dosažitelnými přenosovými rychlostmi.

Vysokorychlostní připojení po metalických párech dovoluje rodina technologií xDSL (Digital Subscriber Line) pro realizaci digitálních účastnických přípojek. Zvláště vhodná pro přístup na Internet, Video on Demand a práci z domova je přípojka ADSL (Asymmetric DSL), která se vyznačuje různými přenosovými rychlostmi v obou směrech přenosu.

Datový signál se přenáší modulovaný v přeloženém pásmu pomocí metody DMT (Discrete Multi-Tone), což je typ modulace s více nosnými kmitočty (Multi-carrier Modulation). Celý přenosový kanál je ve frekvenční oblasti rozdělen do řady dílčích sub-kanálů. V každém dílčím kanálu probíhá kvadraturní amplitudová modulace QAM. U ADSL je frekvenční pásmo 0 až 1,104 MHz rozděleno do 256 sub-kanálů. Nosné kmitočty jednotlivých sub-kanálů jsou od sebe vzdáleny 4,3125 kHz. Spodní část spektra je však využita pro telefonní kanál nebo ISDN. Sub-kanály obsazené těmito signály se proto nevyužívají. Základní dělení frekvenčního spektra ADSL je na obr. 1, kde jsou též vyznačeny jednotlivé varianty.

var ADSL 1
Obr. 1 Obsazení spektra jednotlivými variantami ADSL.

Zásadní rozdíl mezi variantou Full (podle doporučení ITU-T G.992.1) a Lite (podle doporučení ITU-T G.992.2) je v celkové šířce využívaného kmitočtového pásma. Zatímco plná varianta ADSL pracuje až do 1104 kHz, odlehčená varianta vystačí s poloviční šířkou 552 kHz. Tomu, jak si ukážeme, odpovídají i nižší přenosové rychlosti Downstream a zároveň se nepočítá s instalací splitterů, ale pouze jednoduchých filtrů (mikrofiltrů) před telefonním přístrojem.

Pro vyřešení přenosu datových toků v obou směrech na jednom vedení se používá, jak naznačuje obr. 1, metoda frekvenčního dělení FDM (Frequency Division Multiplexing) s vyhrazenými pásmy, nebo metoda potlačení ozvěny EC (Echo Canceling), která umožňuje překrývání pásem obou přenosových směrů, čímž se dosáhne rozšíření frekvenčního pásma pro rychlý kanál ve směru k účastníkovi.

Dosažitelné přenosové rychlosti

V praxi mohou být systémy ADSL nasazeny na společném kabelu s již existujícími digitálními přenosovými systémy různých typů, nejčastěji: základní přípojka ISDN-BRA s linkovým kódem 2B1Q, primární přípojka ISDN-PRA s kódem HDB3, přípojka HDSL s kódem 2B1Q na dvou či třech párech, přípojka SDSL s kódem 2B1Q či PAM-8/16 na jednom páru. Potom se ovšem může stát, že nově přidaný systém ADSL nebude moci dosáhnout požadované přenosové rychlosti, protože na něj bude působit příliš velké rušení od ostatních systémů, které jsou již na daném kabelu instalovány. Rušit se budou vzájemně i ADSL přípojky v tomtéž kabelu mezi sebou. Nejčastější otázkou je, jaké přenosové rychlosti je možné dosáhnout na určitou vzdálenost při daném rušení. Následující obrázky ukazují některé případy podle typů přípojky ADSL. Vycházejí ze simulace reálného prostředí v místních kabelech používaných v České republice s páry o průměru měděné žíly 0,4 mm a s izolací na bázi polyetylénu.

Obr. 2 představuje závislost rychlosti na délce přípojky dosažitelné teoreticky bez rušení nebo při nízkém obsazení kabelu digitálními systémy (do 2% digitálních systémů z profilu u mnohapárových kabelů se stovkami párů). Porovnána je závislost pro plnou variantu s FDM a pro ADSL Lite. Rychlosti Upstream vycházejí u obou variant shodné.

var ADSL 2
Obr. 2 Teoretické přenosové rychlosti v závislosti na délce ADSL přípojky s frekvenčním dělením směrů přenosu bez rušení (tenkou čarou varianta ADSL Lite).

Oproti téměř 11 Mbit/s pro downstream u plné varianty se u varianty Lite dosahuje necelých 5 Mbit/s, protože je k dispozici méně než polovina sub-kanálů. Obr. 3 pak dále ukazuje, jak se situace změní při zvýšení obsazenosti kabelu ADSL systémy na desetinásobek, kdy je pětina párů využita jako ADSL přípojka. Vidíme patrný pokles přenosových rychlostí v závislosti na délce přípojky, a to výraznější ve směru od poskytovatele k účastníkovi. Přesto ještě ve vzdálenosti kolem 5 km od ústředny lze u obou variant dosáhnout kolem 2 Mbit/s. Opačný směr přenosu pak poskytuje ještě kolem 800 kbit/s.

var ADSL 3
Obr. 3 Porovnání dosažitelné přenosové rychlosti přípojky ADSL Full a Lite (využito 20% párů v profilu kabelu pro ADSL) s frekvenčním dělením směrů přenosu.

Na první pohled by se mohlo zdát, že varianta s potlačením ozvěn a s překryvem frekvenčních pásem bude výhodnější, protože je k dispozici více sub-kanálů ve směru downstream. Ve skutečnosti, jak ukazuje obr. 4, se nedosáhne při nasazení většího počtu systémů (20% z profilu kabelu jako na obr. 3) vyšších přenosových rychlostí ve směru downstream, naopak dojde k podstatné redukci přenosové rychlosti ve směru upstream. To je způsobeno přeslechem na blízkém konci (NEXT), který se u varianty s frekvenčním dělením prakticky neuplatňuje, ale působí jen méně agresivní přeslech na vzdáleném konci (FEXT).

var ADSL 4
Obr. 4 Přenosové rychlosti v závislosti na délce ADSL přípojky s frekvenčním překryvem pásem (využito 20% párů v profilu kabelu pro ADSL).

Zatím jsme uvažovali kombinaci ADSL přípojky s analogovou telefonní přípojkou (POTS) na jednom páru. Nyní se podíváme co udělá, když bude ADSL přidána na tentýž pár k základní přípojce ISDN-BRA. Pro tento případ se dodávají specializované modemy a splittery. Jak plyne z obr. 1, posouvají se obě pásma pro přenos datových signálů výše, protože ISDN potřebuje větší šířku pásma než analogová telefonní přípojka. Z obr. 5, který uvádí srovnání s ADSL přípojkou v kombinaci s POTS opět při 20% obsazení kabelu, vyplývá podstatný pokles přenosové rychlosti v obou směrech přenosu, takže při přechodu na ADSL se zdá výhodnější přejít z ISDN na ADSL/POTS, přes níž je možné realizovat přenos požadovaných datových toků i hlasové služby (Voice over ADSL) dříve poskytovaných pomocí ISDN.

var ADSL 5
Obr. 5 Porovnání dosažitelné přenosové rychlosti přípojky ADSL v kombinaci s analogovou telefonní (kresleno tučně) a základní ISDN přípojkou (využito 20% párů v profilu kabelu pro ADSL).

V praxi je situace složitější, protože jedna přípojka může být tvořena kombinací různých kabelových úseků s různými průměry žil, jednotlivé ADSL modemy jsou umístěny v různých vzdálenostech od ústředny a přípojky jsou postupně odbočovány v traťových a účastnických rozvaděčích. Přesto lze si z výše uvedených grafů učinit představu o dosahovaných přenosových rychlostech u jednotlivých variant ADSL. Nejlépe vychází varianta s frekvenčním dělením pásem přenosu, přičemž plná varianta je vhodná pro vyšší přenosové rychlosti, např. pro Video on Demand, kdežto varianta ADSL Lite postačí pro rychlosti do 2 Mbit/s a tím pro většinu zájemců pro rychlý přístup na Internet.



Autor:        J. Vodrážka
Pracoviště: České vysoké učení technické v Praze, FEL

Informační e-mail Vytisknout článek
Projekty a aktuality
01.03.2012: PROJEKT
Výzkum a vývoj nového komunikačního systému s vícekanálovým přístupem a mezivrstvovou spoluprací pro průmyslové aplikace TA02011015

01.01.2012: PROJEKT
Vývoj adaptabilních datových a procesních systémů pro vysokorychlostní, bezpečnou a spolehlivou komunikaci v extrémních podmínkách VG20122014095

09.10.2010: PROJEKT
Výzkum a vývoj datového modulu 10 Gbit/s pro optické a mikrovlnné bezdrátové spoje, FR-TI2/621

09.01.2010: PROJEKT
Sítě s femtobuňkami rozšířené o řízení interference a koordinaci informací pro bezproblémovou konektivitu, FP7-ICT-2009-4 248891

09.11.2008: PROJEKT
Ochrana člověka a techniky před vysokofrekvenčním zářením, FI-IM5/202

20.06.2008: Schválení
Radou pro výzkum a vývoj jako recenzovaný časopis

01.04.2007: PROJEKT
Pokročilá optimalizace návrhu komunikačních systémů pomocí neuronových sítí, GA102/07/1503

01.07.2006: Doplnění sekce pro registrované

12.04.2005: Zavedeno recenzování článků

30.03.2005: Výzkumný záměr
Výzkum perspektivních informačních a komunikačních technologií MSM6840770014

29.11.2004: Přiděleno ISSN

04.11.2004: Spuštění nové podoby Access serveru

18.10.2004: PROJEKT
Optimalizace přenosu dat rychlostí 10 Gbit/s, GA102/04/0773

04.09.2004: PROJEKT
Specifikace kvalitativních kritérií a optimalizace prostředků pro vysokorychlostní přístupové sítě, NPV 1ET300750402

04.06.2004: PROJEKT
Omezující faktory při širokopásmovém přenosu signálu po metalických párech a vzájemná koexistence s dalšími systémy, GA102/03/0434

Web site powered by phpRS PHP Scripting Language MySQL Apache Web Server

NAVRCHOLU.cz

Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.