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: 24. 02. 2019  Hlavní stránka | Seznam rubrik | Ke stažení | Odkazy  

Doporučujeme
Knihu o FTTx

Matlab server - on-line výpočty a simulace

E-learning - on-line kurzy

Trainingpoint - školení z oblasti TELCO a ICT

Kontakt
KTT FEL ČVUT
Napište nám

Redakční rada - pokyny pro autory a recenzenty

Copyright

HDSL

* HDSL - 1. část

Vydáno dne 29. 07. 2004 (6846 přečtení)

Popis systému HDSL. - 1.část

HDSL systémy podporují přenos uživatelských dat rychlostí 2048 kbit/s (nebo 1544 kbit/s T1 specifikováno podle ANSI). Jsou možné dva způsoby duplexního symetrického přenosu po metalickém vedení:

  • přenos po dvou symetrických párech s přenosovou rychlostí 1168 kbit/s na každém páru
  • přenos po třech symetrických párech s přenosovou rychlostí 784 kbit/s na každém páru

Pokud není třeba používat maximální přenosovou kapacitu (tzn. 30 x 64 kbit/s) lze použít přenos například pouze po jednom symetrických páru. K oddělení dopředného a zpětného přenosu se používá metoda potlačení ozvěny. HDSL systém může být implementován s jednou ze dvou možných druhů modulací:

  • modulace v základním pásmu 2B1Q
  • CAP modulace

Maximální délka metalického vedení mezi dvěmi HDSL systémy je 3,6 km (na 0,4 mm metalickém vedení) až 4,2 km (na 0,5 mm metalickém vedení). Dosah se může zvětšit pomocí opakovačů. Blokové schéma HDSL přenosového řetězce je na obrázku.

HDSL 1

REG - regenerátor (opakovač) signálu NTU - (Network Termination Unit) HDSL modem na straně příjemce služby LTU - (Line Termination Unit) HDSL modem na straně poskytovatele

Obrázek 1: Blokové schema systému HDSL.

Mezi LTU a NTU se charakteristiky jednotlivých symetrických párů mohou lišit. Rozdíl může být v průměru, izolaci, délce, elktrických vlastnostech, atd. Tyto odlišnosti je nutno v HDSL modemech kompenzovat. Kompenzace se provádí pomocí vyrovnávací paměti. Doporučuje se aby maximální odchylka zpoždění přenosu signálu mezi každým ze dvou nebo třech párů byla 50 ms při 150 Hz (to odpovídá asi 10 km rozdílu vzdálenosti mezi LTU a NTU).

2B1Q HDSL

Modulace 2B1Q je modulace v základním pásmu. Při jejím použití není možno na stejném symetrickém páru souběžně využívat ISDN nebo telefonní frekvenční pásmo.

2B1Q je 4-úrovňová PAM (Pulsně amplitudová modulace), tzn. 2 bity jsou vyjádřeny jedním kvaternárním PAM symbolem. Mapování dvou bitů do symbolů je v tabulce 1.

HDSL 2

Tabulka 1: mapování bitů do symbolů.

Na dalším obrázku je schéma HDSL vysílače/přijímače.

HDSL 3

Obrázek 2: Blokové schéma 2B1Q HDSL.

Na každé straně HDSL přenosového řetězce jsou potřeba dva nebo tři HDSL vysílače/přijímače (přenos po dvou nebo třech kroucených párech). Vzorkovací frekvence na obou stranách HDSL přenosového řetězce musí být synchronizována. Z dvojice HDSL tranciverů jeden z nich používá svůj vnitřní oscilátor ke generování symbolové frekvence, zatímco druhý obnovuje symbolovou frekvenci z přijímaného signálu. Obnova časové základny tedy slouží ke korekci fáze vnitřního oscilátoru HDSL přijímače v závislosti na přijímaném signálu. Analogový filtr (dolní propust) se používá k úpravě spektra přenášeného signálu.

Ekvalizace signálu

U 2B1Q HDSL systémů je nutné použít v přijímači zpětnovazební ekvalizer tzv. DFE (Decision Feedback chanel Equaliser). Úkolem DFE je kompenzovat vliv impulsové odezvy přenosového kanálu na přenášený signál (na jeho amplitudu a fázi). Na obrázku 3 A a B je znázorněno použití ekvalizátoru pro úpravu signálu. Diagram oka rozhodnutí ukazuje efektivnost zpětnovazebního ekvalizéru používaného v HDSL systémech.

HDSL 4


a) Přenášený signál před použitím ekvalizeru.

HDSL 5

b) Přenášený signál po použití ekvalizeru

Obrázek 3

Symbolová rychlost

Symbolová rychlost na každém páru HDSL 2B1Q systému je:

  • 392 kbaud/s pro tří-párovou konfiguraci
  • 584 kbaud/s pro dvou-párovou konfiguraci

Tvar 2B1Q impulsů

Jmenovitá maximální hodnota největšího impulsu je 2,64 V. Tvar impulsu pro čtyři kvaternární symboly získáme vynásobením normalizované masky impulsu (znázorněného na obrázku 4) hodnotami 2,64 V, 0,88 V, -0,88 V a -2,64 V (viz tabulka 2).

HDSL 6

Tabulka 2

HDSL 7

Obrázek 4: Tvar 2B1Q impulsu.

HDSL rámec

Struktura rámce pro tří-párovou konfiguraci

Na obrázku 5 je struktura mapování rámců do jednotlivých párů. Rámec se skládá z kvaternárních symbolů (q) a je rozdělen do čtyř skupin. První, obsahuje synchronizační slovo dlouhé 7 symbolů následované HDSL záhlavím (1q) a dvanácti bloky dat (po 48,5 q = 97b). Každý blok dat ještě obsahuje Zmn bity záhlaví. Další tři skupiny, mají totožnou strukturu. Na konci rámce jsou dva vyrovnávací (stuffingové) symboly. Oba vyrovnávací symboly se používají současně v závislosti na časování. Délka HDSL rámce je 2353 kvaternárních symbolů což odpovídá 6 +1/392 ms, nebo 2351 symbolů s odpovídající délkou 6 ? 1/392 ms.

HDSL 8

B01 až B48 - HDSL bloky dat
HOH - HDSL záhlaví
q - kvaternární symbol 1q = 2bity
SQ1, SQ2 - Stafingové kvaternární symboly
Syn. Slovo - 2 x Barkerův kód
?6-?, ?6+? - 6 ? 1/392 ms, 6 + 1/392 ms
Zmn - přidané záhlaví (Z ? bity)
m - označuje číslo krouceného páru (m = 1? 3)
n - označuje číslo bloku (n = 1? 48)

Obrázek 5: HDSL rámec a jeho mapování do jednotlivých párů.

Struktura rámce pro dvou-párovou konfiguraci

Na obrázku 6 je struktura mapování rámců do jednotlivých párů. Rámec se skládá z kvaternárních symbolů a je, stejně jako v předchozím případě, rozdělen do čtyř skupin. První, obsahuje synchronizační slovo dlouhé 7 symbolů následované HDSL záhlavím (1q) a dvanácti bloky dat (po 72,5 q = 145b). Každý blok dat ještě obsahuje Zmn bity záhlaví. Další tři skupiny, mají totožnou strukturu. Na konci rámce jsou dva vyrovnávací (stuffingové) symboly, které slouží k synchronizaci dat a taktu HDSL systému. Oba vyrovnávací symboly se používají současně v závislosti na časování. Délka HDSL rámce je 3505 kvaternárních symbolů což odpovídá 6 +1/584 ms, nebo 3503 symbolů s odpovídající délkou 6 ? 1/584 ms.

HDSL 9

B01 až B48 - HDSL bloky dat
HOH - HDSL záhlaví (eoc, crc, ?)
q - kvaternární symbol 1q = 2bity
SQ1, SQ2 - Stafingové kvaternární symboly
Syn. Slovo - 2 x Barkerův kód
?6-?, ?6+? - 6 ? 1/584 ms, 6 + 1/584 ms
Zmn - přidané záhlaví (Z ? bity)
m - označuje číslo krouceného páru (m = 1? 2)
n - označuje číslo bloku (n = 1? 48)

Obrázek 6: HDSL rámec a jeho mapování do jednotlivých párů.

Skramblování

Princip a funkce skramblování je totožná jako u ADSL systémů. Datový tok s vyjímkou 14 bitového synchronizačního slova a vyrovnávacích bitů je skramblován následujícími polynomy:

  • ve směru NTU - LTU má polynom tvar dn = dn Å dn-18 Å dn-23 (Å označuje modulo 2)
  • ve směru LTU - NTU má polynom tvar dn = dn Å dn-5 Å dn-23

Binární datový tok se v přijímači dekóduje použitím totožného polynomu jako při skramblování (viz obrázek 7).

HDSL 10

HDSL 11

Obrázek 7

Zpoždění přenášeného signálu

Jednosměrné přenosové zpoždění signálu mezi aplikačními rozhraními nesmí být větší než 1250 μs. Rozdělení tohoto zpoždění na jednotlivé části HDSL 2B1Q přenosového řetězce je následující:

  • LTU ≤ 450 μs
  • NTU ≤ 450 μs
  • REG ≤ 450 μs
  • vedení ≤ 450 μs

Spektrum přenášeného signálu

Na obrázku 8 respektive 9 je maska pro výkonovou spektrální hustotu přenášeného signálu pro systémy s přenosovou rychlostí 392 kBaud/s respektive 584 kBaud/s.

HDSL 12

Obrázek 8

HDSL 13

Obrázek 9

Souhrnný přenášený výkon pro jeden směr přenosu by měl být mezi 13 dBm a 14 dBm ve frekvenčním pásmu 0 Hz až 784 kHz pro 392 kBaud/s respektive 0 Hz až 1168 kHz pro 584 kBaud/s.



Autor:        M. Vejsada
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.