Výsledky výzkumu a další informace nejen
z oblasti přístupových telekomunikačních sítí.
Access server ISSN 1214-9675
Server vznikl za podpory Grantové agentury ČR.
15. ročník
Dnešní datum: 19. 11. 2017  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

ADSL/ADSL2+

* Rozbočovače pro přípojky ADSL

Vydáno dne 11. 01. 2006 (13212 přečtení)

Článek informuje o problematice rozbočovačů pro přípojky ADSL. Jsou zde rozebrány požadavky, jejichž dodržení je pro rozbočovač zásadní. Dále seznamuje čtenáře s možnou strukturou navrženého rozbočovače a jeho vlastnostmi.


Splitters for ADSL lines
Abstract
This paper informs about problems considering splitters for ADSL lines. Here are introduced requirements for splitter, which has to be met. Next reader familiarizes with possible structure of proposed splitter and its features.


S technologií ADSL se mohou čtenáři blíže seznámit v článcích jako je ADSL 1,2,3 část, či Varianty ADSL přípojky. Postupem návrhu rozbočovačů se zabývá článek Návrh rozbočovačů pro přípojky ADSL a VDSL, takže se v tomto textu soustředíme pouze na samotné rozbočovače pro přípojky ADSL. Struktura a funkce rozbočovačů pro přípojky ADSL je totožná s rozbočovači pro přípojky VDSL, protože využívají stejnou koncepci koexistence existující analogové telefonní přípojky (příp. základní přípojky ISDN) s instalovanou vysokorychlostní technologií. Proto se budeme věnovat pouze specifickým problémům.

Varianty ADSL rozbočovačů

Nejdůležitější dělení ADSL rozbočovačů je podle typu koexistující služby. Oproti technologii VDSL je u ADSL umožněno použití tzv. univerzálních rozbočovačů, takže existují tyto tři typy:

  • Rozbočovače umožňující současný provoz ADSL a POTS služby (ADSL over POTS) oddělují POTS signály od signálů ADSL, což umožňuje současný provoz obou služeb na stejném metalickém vedení. Elektrické vlastnosti ADSL/POTS rozbočovačů se dělí podle normy ETSI TS 101 952-1-1 na dvě kategorie (A a B). Rozdělení na dvě varianty vzniklo z důvodů rozmanitých nároků v evropských sítích. Vzájemně se od sebe liší hodnotami útlumu odrazu a potlačení ve stavu zavěšeno (útlum mezi ADSL a TELE portem).
  • Rozbočovače umožňující současný provoz ADSL a ISDN-BA (ADSL over ISDN) oddělují přenos ISDN-BA signálů od ADSL pásma, což umožňuje současný přenos signálů těchto dvou služeb na stejném metalickém vedení.
  • Univerzální rozbočovače – oddělují provoz v základním pásmu (POTS nebo ISDN) od širokopásmových signálů ADSL, což umožňuje použít shodný rozbočovač pro připojení analogového telefonního přístroje i koncového zařízení ISDN.

Z hlediska způsobu zpracování signálu se rozbočovače dělí na:

  • Pasivní: obsahují výhradně pasivní prvky.
  • Pasivní s proudovo/napěťovou ochranou: vykonávají nf filtrování použitím pasivních součástek a jsou rozšířeny o ochranné obvody proti přepětí a proudovému přetížení.
  • Aktivní: obsahují aktivní součástky (např. operační zesilovače) k nf filtrování signálu.

Z hlediska zpracování stejnosměrné složky lze rozbočovače rozdělit na:

  • Oddělující stejnosměrnou složku (oddělovací kondenzátory na ADSL portu).
  • Neoddělující stejnosměrnou složku (přímé propojení ADSL a LINE portu).

Dalším hlediskem je také umístění horní propusti:

  • Horní propust v rozbočovači – může být volitelně u ADSL/POTS rozbočovačů.
  • ADSL_obr1

    Obr. 1. Struktura ADSL/POTS rozbočovače

  • Horní propust v modemu - obvykle pro ADSL/ISDN a univerzální rozbočovače.
  • adsl_obr2

    Obr. 2. Struktura ADSL/ISDN a univerzálního rozbočovače

Požadavky kladené na dolní propust rozbočovače

Pro větší přehlednost je zvolen oddělený popis parametrů pro jednotlivé části rozbočovače ( dolní propust pro telefonní / ISDN port a horní propust pro ADSL port). Zde bude uveden výběr nejdůležitějších požadavků, kterým by měly rozbočovače vyhovovat. Kompletní požadavky uvádí doporučení ETSI [1,2,3].

Přehled nejdůležitějších parametrů je uveden v tabulce 1. Pro úplnost jsou u jednotlivých typů rozbočovačů doplněny informace, které nebylo možno zaznamenat přehledně do tabulky.

adsl_tab1

Tab. 1. Přehled základních požadavků

ADSL/POTS rozbočovače

Pro pasivní rozbočovače a pro pasivní rozbočovače s proudovo/napěťovou ochranou postačuje měřit vložný útlum v jednom směru (LINE-POTS port nebo POTS-LINE port). Rozdíly ve vložném útlumu v obou směrech mohou být způsobeny různým impedančním přizpůsobením, to je ovšem patrné z průběhu útlumu odrazu. Pro aktivní rozbočovače je nezbytné měřit oba směry. Varianty A a B ADSL/POTS rozbočovačů se od sebe liší v hodnotách útlumu odrazu, kde uvažujeme stav vyvěšeno. Útlum odrazu se měří na LINE i TELE portu. Pro variantu B rozbočovače jsou na obr. 3. zobrazeny toleranční meze v podobě masky. Za vyhovující se považují hodnoty nad mezní čarou.

adsl_obr3

Obr. 3. Šablona minimálního útlumu odrazu pro variantu B

Rušivé signály z telefonních obvodů (vyzvánění AC generátory na 25-60 Hz, vyzváněcí relé, pulzní volba, indikace stavu vyvěšeno/zavěšeno, atd.) by neměly projít na ADSL port, protože by ovlivňovaly činnost modemu (vznik chyb, rozpad spojení). Potlačení v ADSL pásmu je téměř identické na ADSL i LINE portu, měří se proto jen na ADSL portu (ve stavu zavěšeno).

ADSL/ISDN rozbočovače

Pro pasivní rozbočovače postačuje měřit vložný útlum pouze v jednom směru (z LINE do ISDN), aktivní rozbočovače je nutné měřit v obou směrech. Útlum odrazu rozbočovače se měří pouze na TELE portu.

Univerzální rozbočovače

Požadavky na vložný útlum jsou pro POTS pásmo shodné jako u ADSL/POTS rozbočovačů. Útlum odrazu v POTS pásmu je znázorněn pomocí masky, která je uvedena na obr. 4.

adsl_obr4

Obr. 4. Maska minimálního útlumu odrazu pro POTS pásmo

Požadavky kladené na horní propust rozbočovače

ADSL/POTS rozbočovače

Horní propust POTS rozbočovače může být implementována v ADSL modemu nebo jako součást jednotky rozbočovače. Důvody pro zahrnutí horní propusti do jednotky rozbočovače na straně poskytovatele:

  • Ochrana POTS před narušením při provozu ADSL.
  • Stejnosměrné oddělení omezí ovlivnění POTS služby alternativním operátorem při zpřístupnění horní části spektra vedení (LLU).
  • Ochrana proti odposlechu, když je ADSL dodáváno od alternativního operátora.

V případě filtru na straně účastníka je úloha horní propusti méně důležitá. Obstarává stejnosměrné oddělení mezi POTS a ADSL (umožňuje nepřerušení provozu POTS přípojky v případě zkratu ADSL portu rozbočovače).

Horní propust se dělí dle následujícího uspořádání:

  • Varianta A: filtr nultého řádu - horní propust není součástí jednotky rozbočovače.
  • Varianta B: filtr prvního řádu - tvořen dvěma oddělovacími kondenzátory.
  • Varianta C: filtr vyššího řádu.

Hodnoty vložného útlumu pro varianty rozbočovače A a B jsou v tabulce 2.

adsl_tab2

Tab. 2. Vložný útlum mezi LINE a ADSL portem pro ADSL/POTS rozbočovače

ADSL/ISDN a unverzální rozbočovače

Horní propust rozbočovače se realizuje jako filtr prvního řádu, tvořený dvěma oddělovacími kondenzátory. Požadavek vložného útlumu se zde definuje jak pro ADSL/ISDN, tak pro univerzální rozbočovače.

adsl_tab3

Tab. 3. Vložný útlum mezi LINE a ADSL portem pro ADSL/ISDN a univerzální rozbočovače

Příklad navrženého ADSL rozbočovače

Jako příklad je zde uveden navržený univerzální rozbočovač. Postup návrhu rozbočovačů popisuje článek Návrh rozbočovačů pro přípojky ADSL a VDSL. Návrh univerzálního rozbočovače spočívá v návrhu dolní propusti, na ADSL port se připojuje modem pouze přes dva oddělovací kondenzátory o hodnotě 27 nF. Funkce horní propusti je implementována v modemu. Rozbočovač byl navržen pro následující hodnoty:

  • Konec propustného pásma: 80 kHz
  • Začátek nepropustného pásma: 138 kHz
  • Maximální útlum v propustném pásmu: 1 mdB
  • Minimální útlum v nepropustném pásmu: 67 dB

adsl_obr5

Obr. 5. Struktura dolní propusti rozbočovače

Protože rozbočovač má být symetrický vůči zemi provedeme symetrizaci navrhované struktury. Jelikož jsou induktory v horní i dolní větvi identické, často je implementujeme pomocí transformátorů.

adsl_obr6

Obr. 6. Výsledná symetrizovaná struktura rozbočovače

Vlastnosti navrženého rozbočovače

Testy jednotlivých parametrů jsou provedeny pro činitel jakosti induktorů Q=30, aby byl zohledněn vliv reálných součástek. Ztráty v induktorech byly zohledněny přídavnými rezistory zapojenými v sérii s induktory. Pro vyšší hodnoty činitele jakosti (menší ztráty) útlum v propustném pásmu klesá. Výsledky simulací některých parametrů pro ISDN pásmo jsou zobrazeny v následujících tabulkách. Hodnoty vložného útlumu a útlumu odrazu provedených simulací vyhovují odpovídajícím hodnotám v doporučení.

adsl_tab4

Tab. 4. Vložný útlum v propustném pásmu ISDN

adsl_tab5

Tab. 5. Útlum odrazu v pásmu ISDN

adsl_tab6

Tab. 6. Hodnoty útlumu v nepropustném pásmu

Závěr

Článek poskytuje ucelený přehled o problematice rozbočovačů pro přípojky ADSL, zejména z hlediska vlastností a požadavků, které jsou na ně kladeny. Spolu s doplňujícím článkem o návrhu rozbočovačů by měl poskytnout dostačující informace k provedení samotného návrhu ADSL rozbočovače, či provedení kontroly ve smyslu porovnání výsledků simulací a měření základních parametrů.

Tento příspěvek vznikl za podpory GAČR v rámci projektu 102/03/0434 „Omezující faktory při širokopásmovém přenosu signálu po metalických párech a vzájemná koexistence s dalšími systémy“.

Literatura

[1] ETSI TS 101 952-1-1 V 1.1.1. Specification of the low pass part of ADSL/POTS splitters. (5/2002)
[2] ETSI TS 101 952-1-2 V1.1.1. Specification of the high pass part of ADSL/POTS splitters. (5/2002)
[3] ETSI TS 101 952-1-3 V1.1.1. Specification of ADSL/ISDN splitters. (5/2002)
[4] ETSI TS 101 952-1-4 V1.1.1. Specification of ADSL over "ISDN or POTS" universal splitters. (11/2002)
[5] Ryšavý M.: Návrh a měření rozbočovačů pro ADSL. Praha, 2005. Diplomová práce na Katedře telekomunikační techniky, Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze 2005.



Autor:        T. Prokop
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.