Tecnologia “Digital Subscriber Line” (DSL)

1. Tecnologia “Digital Subscriber Line” (DSL) Silvia Lins e Lian Araújo 2012

2. Agenda 1. Visão Geral da Arquitetura DSL 2. Características da Tansmissão DSL 2.1 Modos de Transmissão 2.2 Ruídos 2.3 Modulação 3. Métodos para Duplexação de Transmissão 3.1 Duplexação por Divisão no Tempo 3.2 Duplexação por Divisão na Frequência 3.3 Cancelamento de Eco 4. Particionamento de Canal 4.1 DMT (ITU g.dmt) 4.2 Equalização 4.3 FFT para DMT

3. Visão Geral Figura retirada do site: http://althosbooks.com/intobsulid.html acessado em 26 de janeiro de 2012.

4. Nomenclaturas: CP ou CPE: “Customer-Premises” ou “Customer Provided Equipment” PSTN: Public Switched Telephone Network POTS: Plain Old Telephone Service CO: Central Office DSLAM: Digital Subscriber Line Access Multiplexer ATU-C : ADSL Termination Unit - Central (Office) ATU-R: ADSL Termination Unit - Remote, modems DSL de cada ponta da rede

5. Transmissão DSL - Características • Necessidades diversas de envio e recebimento de dados devem ser atendidas com modos de transmissão que se caracterizam pela direção dos dados enviados. • No modo SIMPLEX a informação é basicamente enviada de um transmissor para um receptor. • No modo HALF-DUPLEX um mesmo canal (par trançado) alterna de funcionamento periodicamente sendo utilizado oras para a transmissão no sentido central-usuário, oras no sentido usuário-central.

6. Figura retirada do site: http://openbookproject.net/electricCircuits/Digital/DIGI_14.html acessado em 26 de janeiro de 2012.

7. Transmissão DSL - Características No modo FULL-DUPLEX os dados são enviados e recebidos simultaneamente num mesmo canal. No modo ASYMMETRIC-FULL-DUPLEX parte do mesmo princípio que o full-duplex, com a mudança de que a quantidade de dados recebidos e enviados é diferente.

8. Transmissão DSL - Características • Enquanto uma informação é transmitida de um ponto a outro, o sinal é alvo de ruídos, dentre os quais ressaltam-se o crosstalk e o ruído impulsivo. • Crosstalké um ruído produto da interferência entre um canal de transmissão de outro.

9. Transmissão DSL - Características Crosstalk Figura retirada do site: http://www.dslreports.com/acessado em 26 de janeiro de 2012.

10. Características da Transmissão DSL • Ruído impulsivo é um tipo de perturbação pontual que atinge o sistema de comunicação e este, temporariamente responde a esta perturbação interferindo no sinal que está sendo enviado. Gráfico de um Ruído Impulsivo no tempo Figura retirada do site: http://work-security.blogspot.com/2011/08/limites-de-tolerancia-para-ruidos-de.html acessado em 26 de janeiro de 2012

11. Métodos para Duplexação • Serviços baseados na tecnologia DSL requerem transmissão bidirecional de informação: dados são enviados do usuário para uma central e de uma central para o usuário. As técnicas que proporcionam essa transmissão são chamadas de métodos de duplexação. • Time DivisionDuplexing (TDD) A duplexação por divisão no tempo (TDD) funciona através do chaveamento do par trançado de tal forma que o cabo alterne entre a transmissão em uma direção e em outra. A desvantagem da TDD é que a taxa de bits sofre uma diminuição já que o chaveamento utilizado não é, na prática, instantâneo.

12. Métodos para Duplexação Esquema de duplexaçãoTDD Figura retirada do site: http://paginas.fe.up.pt/~mleitao/TSC/Teoricas/TSC_4-ALL.pdf acessado em 26 de janeiro de 2012

13. Métodos para Duplexação • FrequencyDivisionMultiplexing (FDD) A duplexação por divisão de frequência (FDD)utiliza duas bandas de frequência distintas para transmitir o sinal nos dois sentidos, sendo que cada banda contém a informação enviada e um sentido. Esquema de duplexaçãoFDD Figura retirada do site: http://paginas.fe.up.pt/~mleitao/TSC/Teoricas/TSC_4-ALL.pdf acessado em 26 de janeiro de 2012

14. DMT • DMT: DiscreteMulti-ToneModulation Tipo de modulação que divide a banda de frequências disponíveis em subcanais de modo a aumentar a taxa de transmissão em tecnologias DSL • Exemplo: DMT para ADSL EstabelecidopelopadrãoITU G.992.1(maisconhecidocomoG.DMT) , divide a bandadalinhatelefônicadisponívelparatransmissão ADSL em 255 subcanais, de largura de 4,3125kHz cada, sendo a maior parte reservada para downstream.

15. DMT Divisão de subcanais (ou tons) DMT em ADSL Figura retirada do site: http://www.kitz.co.uk/adsl/adsl_technology.htm#dmt acessado em 26 de janeiro de 2012

16. Equalização Para cancelar alguns dos efeitos causadores de distorção no sinal transmitido através do canal (cabo), é utilizado um Equalizador. Figura retirada do site: http://www.transcortec.com.br/cabeamentoconexoes.phpacessado em 26 de janeiro de 2012

17. Equalização Como observado na figura, a resposta em frequência do equalizador deve corresponder ao inverso da resposta em frequência do canal, para que no final o sinal originalmente transmitido possa ser devidamente recuperado: Figura retirada do site: http://www.transcortec.com.br/cabeamentoconexoes.phpacessado em 26 de janeiro de 2012

18. FFT para DMT A FFT – Fast Fourier Transformé um algoritmo otimizado da DTFT – Discrete Time Fourier Transform,que provê uma análise no domínio da frequência de sinais cujo domínio original geralmente é o do tempo. A FFT é particularmente útil para analisar sistemas lineares, devido em muitos casos a análise dos dados ser realizada mais facilmente no domínio da freqüência do que no domínio do tempo.

19. FFT para DMT DMT utiliza o algoritmo da FFT para modulação e demodulação: • A transformada inversa (IFFT) é responsável por gerar as subportadoras durante a modulação DMT • A transformada direta (FFT) é utilizada durante a demodulação DMT.