Transmissão digital em pares simétricos na rede de acesso · Transmissão digital em pares simétricos na rede de acesso Acesso em banda base Acesso com modulação digital Acesso
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• As soluções que usam o par simétrico para suportar acesso digital são derivações da tecnologia de lacete digital de assinante ou DSL (Digital Subscriber Loop).
• O IDSL ou lacete digital de assinante RDIS suporta o acesso básico, a que correspondem 2B+D canais (2×64 kbit/s + 16 kbit/s), que com a adição de 16 kbit/s (funções de sincronização de trama e manutenção) conduz a 160 kbit/s. O acesso primário corresponde a 30B+D canais e a um débito de 2.048 Mbit/s.
• A tecnologia HDSL permite transmitir sinais E1 sobre pares simétricos, sem a utilização de regeneradores até distâncias de 4 km. Necessita, para isso, de usar três pares simétricos. Cada par simétrico suporta um débito de 784 kbit/s com uma codificação 2B1Q.
IDSL DSL para aplicações em redes ISDN (RDIS)
HDSL DSL de alta velocidade (High-Speed DSL)
ADSL DSL assimétrico (Asymmetric DSL)
VDSL DSL de muito alta velocidade (Very-high-speed DSL)
• O ADSL é uma tecnologia que permite a transmissão assimétrica. A duplexagem pode ser efectuada por divisão na frequência ou por cancelador de eco.
0 4 25 138 150 1104Frequência (kHz)
Espe
ctro
Transmissão descendente
Transmissão ascendente
Voz (telefonia)
DDF 6 Mbit/s: descendente 640 kbit/s: ascendente
Espe
ctro
Transmissão descendente
Transmissão ascendente
Voz
(telefonia)
0 4 25 138 150 1104Frequência (kHz)
EC8 Mbit/s: descendente 800 kbit/s: ascendente
• Um sistema ADSL consiste em modems ADSL colocados em ambas as extremidades do par simétrico. A técnica de modulação mais usada é a modulação multi-tom discreto ou DMT (discrete multitone).
• A sequência de bits é organizada em tramas constituídas por M bits. Cada trama é constituída por N sub-blocos {B1, B2, ..., BN}, tal que B1+B2+ ... +BN=M.
• O número de bits de cada sub-bloco está relacionado com a dimensão da constelação do sub-canal correspondente ao sub-bloco.
• O VDSL divide-se em VDSL de longo alcance (≤1.5 km) e VDSL de curto alcance (≤0.3 km). O VDSL de longo alcance suporta um débito descendente máximo de 14.5 Mbit/s e um débito ascendente de cerca de 2 Mbit/s. Os débitos máximos para o VDSL de curto alcance são 58 Mbit/s e 6 Mbit/s.
• O VDSL de longo alcance aparece associado às soluções em fibra FTTCab, enquanto o VDSL de curto alcance aparece associado às soluções FTTC / FTTB.
• Na arquitectura FTTH (Fibre To The Home), a fibra óptica vai até às instalações do assinante e, deste modo, a ONU realiza as funções da NT (Network Termination).
• Na arquitectura FTTC (Fibre To The Curb) ou FTTB (Fibre To TheBuilding), cada ONU serve entre 10 a 100 casas, ou edifício (<300 m do assinante). Neste caso, há uma rede de distribuição adicional entre a ONU e a NT, em cobre (par simétrico, ou par coaxial) ou via rádio.
• Na solução FTTCab (Fibre To The Cabinet), a ONU está mais afastada do assinante (<1.5 km), requerendo também uma rede de distribuição adicional.
• Outra arquitectura alternativa, designada rede óptica passiva ou PON (Passive Optical Network), usa um repartidor óptico passivo para dividir o sinal proveniente da OLT por várias ONUs.
• A ligação descendente (nó de acesso-ONU) é feita no comprimento de onda de 1.55 μm e a ascendente (ONU-nó de acesso) no comprimento de onda de 1.3 μm.
• Cada ONU deve operar ao débito binário agregado de todas as ONUs. • As normas das APON especificam um débito descendente de 622 Mbit/s e
um débito ascendente de 155 Mbit/s. • Usando um divisor de 1/32, o débito descendente permite proporcionar a
• Ethernet PON é uma rede baseada numa PON que transporta tráfego encapsulado em tramas Ethernet (norma IEEE 802.3). Usa um código de linha 8B/10B e opera com os débitos típicos da Ethernet (10/100/1000/10000 Mbit/s).
• No sentido descendente, as tramas Ethernet transmitidas pelo OLT passam através de um divisor 1:N e chegam a cada ONU. Cada ONU extrai as tramas que lhe são destinadas com base no endereço MAC (media-access control).
LaserOLT ONU 2
3 2 1 2 3 2 1 2
ONU 33 2 1 2
ONU 13 2 1 2
Trama Ethernet
1
2
3
2
Cada ONU extrai a trama que lhe édestinada usando o endereço MAC
• No sentido ascendente, há o problema da contenção. Duas tramas que cheguem simultaneamente ao OLT colidem. Neste caso não se pode aplicar um mecanismo similar ao CSMA/CD (carrier sense multiple access withcollision detection) usado nas LANs, já que cada ONU não vê as outras ONUs.
• Para sincronizar as diferentes ONUs, usa-se um esquema TDMA semelhante ao usado na APON. Assim, a cada ONU é alocado um time-slot, com capacidade para transportar várias tramas Ethernet.
LaserOLT ONU 2
ONU 3
ONU 1
Trama Ethernet
1
2
3
2
Combinador / divisor
3 333 3
2 2
1
1 2 2 33 3
Time-slot
Cada ONU armazena em memória as tramas recebidas dos utilizadores até que o seu time-slot chegue. Nesta altura, envia todas as tramas armazenadas em rajada, à velocidade máxima do canal. Se não houver tramas em número suficiente para encher um time-slot, são enviados caracteres de 10 bits sem informação.
Os esquemas de alocação de time-slots podem ser estáticos ou dinâmicos. Neste último caso, a dimensão do time-slot é ajustada em função da fila de espera na ONU.