3_sistemas_xdsl_y_xpon

1sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)

tema 3

SISTEMAS SISTEMAS xDSLxDSL y y xPONxPON


SISTEMAS DE ACCESO HDSL y SHDSL

Anexo: TDF

CARACTERIZACION DEL BUCLE DE ABONADO

SISTEMAS DE ACCESO ADSL

SISTEMAS DE ACCESO VDSL

SISTEMAS DE ACCESO GPON y EPON



Anexo: DFT






el bucle de abonado /1

CABLE de PARES

CAPACIDAD DEL CABLE:

-> desde 25 pares-> hasta 3.600 pares

CALIBRES TIPICOS:

-> 0,405 mms (26 AWG)-> 0,51 mms (24 AWG)

AWG -> American Wire Gauge

de la central telefónica salen cables de gran capacidad (de 2.400 pares,típicamente, en España) que se van ramificando hasta los cables

de 200, 100, 50 o 25 pares que llegan a las cajas terminales(en edificios “antiguos”) o el RITI (Recinto de Infraestructurade Telecomunicaciones Inferior) en edificios con IICCTT



1.2001.200

800800

4004001.200

1.2002.4002.400

2525 // 11 // 00

1.8001.800

600600

2.4002.400

1.2001.200

2525 // 77 // 44

100100 // 2323 // 1717

150150 // 3737 // 3131

5050 // 1717 // 225050 // 77 // 1212

CE

NT

RA

L T

EL

EF

ON

ICA

CE

NT

RA

L T

EL

EF

ON

ICA

5050 // 77 // 1212

ADSL de otro Operador

capacidad del cable (número de pares

ADSL de Telefónica



( )[ ]NSWC /1log2 +⋅=

[ ]25.42 101log456 +⋅≈ KHzKbps

modem V.90/V.92

las tecnologías xDSL superan ampliamente la banda de 4 KHz de modem vocal V.90/V.92

expresión de ShannonShannon

para incrementar C -> aumentar W



R se incrementa con f (efecto pelicular, de radiación,…)

L se reduce con f (efecto pelicular,..); entre algunos KHz y1 MHz baja 0,1 mH/km

C también se reduce con f (al bajar la permitividad delaislante)

( )( )( )

)/(///

1 kmG

kmFC

kmHL

kmR

−Ω

Ω

parámetrosprimarios (del par)

1 Np/km = 8,7 dB/km

( ) ( )

ββ

βαξ

∂∂==

+=⋅=

++

==

//

//

0

wvywv

kmradjkmNpYZ

jwCGjwLR

YZ

Z

grupofase

parámetrossecundarios (del par)



[ ]

kmmm

fu

uR

R

sl

R

HzmmCu

CCCA

CC

2

6 66

2

24,17

0107,0

8314

182

Ω=

⋅⋅=

++=

==

ρ

φ

πφρρ

Resistencia, en corriente contínua (RCC) y en corriente alterna (RCA)de un par de cobre (ρ = 17,24 Ωmm2 / km) de calibre Φ



( ) ( )

( )( )

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )22

1212

10

0

fwCRfRfwC

jwCfR

jfwCfR

Z

fLwfRBF

≈==

−≈−=

⋅⋅>→

βα ( ) ( )

( ) ( ) ( )

( ) ( )CfLwyZfR

CfLfCfLZ

fLwfRAF

==

≈=

⋅⋅<→

βα0

0

2

//

4,0

aproximación de Alta Frecuencia (AF)

aproximación de Baja Frecuencia (BF)



existen cuatro parámetros que tienen “menor” relevanciaen baja frecuencia (hasta unos 4 kHz, típicamente) y queadquieren especial relevancia en alta frecuencia:

la atenuaciatenuacióónn, que se incrementa con la frecuencia(según f1/2 para altas frecuencias).

la diafonía NEXTNEXT (que se incrementa según f3/2).

la diafonía FEXT FEXT (de, normalmente, menor importan-cia, dado que solo se incrementa según f1/2)

las ramas mramas múúltiplesltiples, que se comportan como circuitosabiertos en baja frecuencia, y generan reflexiones enalta frecuencia.



-18,0

-16,0

-14,0

-12,0

-10,0

-8,0

-6,0

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1.00

0

1.05

0

1.10

0

1.15

0

1.20

0

FRECUENCIA (kHz) FUN

CIO

N D

E TR

AN

SFER

ENC

IA (d

B)

Φ=0.51 mms / L=1 Kms

Φ=0.405 mms / L=1 Kms

la atenuaciatenuacióónn se incrementa según f1/2 para altas frecuencias



CENTRALOFFICE

CPE

CPE

PAR INTERFERIDO

PAR/PARES INTERFERENTES

NEXTNEXTNear EndCross Talk

(Paradiafonía,por capacidades

parásitas,…)

( )2fHPSDPSD NEXTTEINTERFERENSISTEMANEXT ⋅=

( ) 36,01432 1085,0 HzHzNEXTNEXT fnfkfH ⋅⋅⋅≈⋅= −

PSD PSD (Power Spectral Density)

nn = número de sistemas (pares) interferentes


( )2fHPSDPSD FEXTTEINTERFERENSISTEMAFEXT ⋅=

( ) ( )

( ) HzPAR

HzFEXTPARFEXT

fnfH

fkfHfH

⋅⋅⋅⋅≈

⋅⋅=− 6,0172

22

105,2

PSD PSD (Power Spectral Density)

nn = número de sistemas (pares) interferentes

FEXTFEXTFar End

Cross Talk(Telediafonía,

por capacidadesparásitas,..)

CENTRALOFFICE

CPE

CPE

PAR INTERFERIDO

PAR/PARES INTERFERENTES




CPE CCUSTOMER PPREMISE EEQUIPMENT

CAMBIO DE CALIBRE

BRIDGE TAPCIRCUITO ABIERTO

0.405 0.51

CENTRALOFFICE CPE

CPE

PAR DE HILOS(BUCLE DE ABONADO)

CABLEMETALICO

CPE

ramas múltiples



además de los anteriores parámetros (atenuación, NEXT,FEXT, ramas múltiples, cambios de calibre,..) en alta fre-cuencia tienen relevancia también:

el AWGNAWGN (Additive White Gaussian Noise), con valo-res del orden de -110 dBm/Hz

el ruido impulsivoruido impulsivo (generado por transformadores, e-lectrodomésticos,..) que puede alcanzar hasta 40 mVde amplitud, con duración de hasta 800 µseg.



Anexo: DFT






sistema ADSL /1

ADSL

ADSL

ADSL

ADSL

CENTRALTELEFONICA

PAR METALICO

PAR METALICO

PAR METALICO

hasta 20 Mbps

hasta 800 Kbps

INTERNET

OTROSOPERADORES

DSLAMDIGITAL SUSCRIBERLINE ACCESS MUX

.- sistema punto a punto

.- sobre un único par

.- compatible con STB (4 kHz) y con RDSI (2B+D)

DS

LA

M

SERVIDORDE VIDEO

ADSL -> AsymmetricDigital Subscriber Line


sistema ADSL /2

FPAFPA

DIVISOR_RDIVISOR_C

U-R

U-R2

PARMETALICO

ATU_R PHYATU_CPHY

U-C

T/S

U-C2

V-C

TERMINALDE RED (NT)

T-R

FPB FPB

INTENET,VIDEO,..

REDTELEFONICA

PU

NT

O A

CC

ESO

WIF

I,P

C,…

ATUATU -> ADSL Transceiver Unit


sistema ADSL /3

FPA -> ELIMINA INTERFERENCIAS DE ADSL (≈100 mW) SOBRERDSI / RTB ( ≈ 0,1 mW)

FPB -> AISLA ADSL DE RTB / RDSI (armónicos de corriente de llama-de, de marcación decádica,....)

sin FPB -> opción SPLITTERLESS

1.1004 30 150

USUARIO --> RED

Frecuencia (KHz)RED --> USUARIO

canalización del ADSL/POTS


sistema ADSL /4

1.10480 138 276

USUARIO --> RED RED --> USUARIO

1.1044 25.8 138

USUARIO --> RED RED --> USUARIO

f (KHz)

f (KHz)

ADSL / RDSIADSL / RDSI

ADSL / POTSADSL / POTS

ADSL sobre RDSIADSL sobre RDSI (sobre Acceso Básico 2B+D, 144 kbps)

ADSL sobre POTSADSL sobre POTS (Plain Old Telephone Service, 4 kHz)


MICROFILTROSMICROFILTROS(para instalaci(para instalacióón n splitterlesssplitterless))

fC = 120 KHz

fC = 90 KHzLINEALINEA

BANDA ANCHABANDA ANCHA

TELEFONIATELEFONIA

SPLITTER ADSL/RDSISPLITTER ADSL/RDSI

fC = 24 KHz

fC = 4.4 KHzLINEALINEA

BANDA ANCHABANDA ANCHA

TELEFONIATELEFONIA

SPLITTER ADSL/POTSSPLITTER ADSL/POTS

Modem ADSL/POTS

MICROFILTRO

MICROFILTROPTR

PPunto deTTerminación de

RRed

BUCLE deBUCLE deABONADOABONADO

FILTROSFILTROS

sistema ADSL /5


sistema ADSL: modulación DMT /6

NIV

EL

DE

RU

IDO

FRECUENCIA

BIT

S P

OR

S

UB

CA

NA

L

FRECUENCIA

01

2N-3 N-2 N-1

BANDA = ∑∑ SUBCANALES

(SUBCANAL -> ∆f = 4 KHz )

-> modulación DMTDMT(Discrette MultiTone.

un “tono” por subcanal)

algoritmo de bit loading -> en la fase de inicialización (unos 10 seg. en ADSL,y unos 2 seg. en ADSL2Plus) -> para asignar bits a los subcanales -> se emite un tono en cada subcanal y se pide al receptor (ATU-R) que calcule la relación

(S/N) en cada subcanal y envíe la información al emisor (ATU-C)

∆f << -> RUIDO ≈ Plano

∆f << -> |H(f)| ≈ Plana-> No_Ecualización-> Economía


MA

PE

AD

OD

E L

A C

ON

ST

EL

AC

ION

nN-1 bits

ni bits

n1 bits

n0 bits

L bits

R bps

L bits

CO

NV

ER

SO

RS

ER

IE -

> P

AR

AL

EL

O

ZN-1

Z0

Z1

Zi

D

Q

11001101

11101111

0110

0111

0101

10011011

10001010

00110010

000100000

0100

I

Zi

C

∑−

=

=1

0

N

iinL

Zi = Ci +jDi-> AMPLITUD Y FASE

DE UNA PORTADORA-> INFORMACION ESPECTRAL

Zi = Información ESPECTRAL-> IDFT (Zi) = Información TEMPORAL = x(n)

(T0)(T0)




Zi ( i = 0,1,2,..N-1) -> s.simétrica ≡ Zk ( k = 0,1,2, 2N-1) -> x(n) ≡ real

[ ] [ ] ∑−

=

⋅=+==12

0

22

)(21

22)(N

k

Nkn

j

kkk ekXN

NBjNAXIDFTkXIDFTπ

∑−

=

⋅−⋅++=

1

100 sencos2)(

N

kkk N

knB

Nkn

ABAnxππ

tNfnNfn

txN

nTtxnTtxnx 0

0

0 2)2

()2

()()( =>−======

[ ] ∑∑ =>−⋅−⋅++=−

=

)()2sen()2cos(2)( 0

1

10000 kffQAMNtkfBtkfABAtx SEÑALES

N

kkk ππ



11001101

11101111

0110

0111

0101

10011011

10001010

00110010

000100000

0100

Bk

Ak

[ ] ∑∑ =>−⋅−⋅++=−

=

)()2sen()2cos(2)( 0

1

10000 kffQAMNtkfBtkfABAtx SEÑALES

N

kkk ππ


11111110

1110 ≡ 1+j3

1110

10 ≡ -1+j

W = 1/T0 = 4 KHz

W

(24)16-QAM

(22)4-QAM

(S/N)=100

(S/N)=50

T0 = 1/W = 250 µseg

1 1 1 0 1 0

W

( ) ( )

( ) [ ]tfsentftftfnx

nsen

nnekXekX

Nnx

k

knjN

k

Nkn

j

0000

3

0

421

0

2

262cos24cos141

4

26

2cos2cos1

4

1

4

11)(

ππ

πππππ

−++−==→

−++−=== ∑∑

=

−

=

T0 = 1/W = 250 µseg

1 1 1 0 1 0

TRA

NS

FOR

M. I

NV

ER

SA

1 0

1

SE

RIE

->

PA

RA

LELO

1 1 1 0

1-j3MA

PE

AD

O a

QA

M

-1+j

-1

1+j3

1+j3

SIM

ETR

IA H

ER

MIT

ICA




FRECUENCIA

f0 = 1/T0

para la para la ortogonalidadortogonalidad,,se requierese requiere

que el espaciamientoque el espaciamientoentre frecuenciasentre frecuencias

(entre (entre subportadorassubportadoras) ) sea segsea segúún 1/Tn 1/T00

seseññales ORTOGONALES, no limitadas en frecuencia (SINC), ales ORTOGONALES, no limitadas en frecuencia (SINC), pero sin IES.pero sin IES.



Señales ORTOGONALES -> No IESCanal No_Lineal -> Si IES

x2N-1 x0 x1 x2x2N-v x2N-v+1

SIMBOLO DMTSIMBOLO DMT (final): BLOQUE RESULTANTE DE 2N+v MUESTRAS

x2N-1x0 x1 x2 x2N-v x2N-v+1 x2N-v+2

x2N-1x2N-v x2N-v+1 x2N-v+2

BLOQUE ORIGINAL DE 2N MUESTRASPREFIJO CICLICO

SIMBOLO DMT (inicial) = BLOQUE ORIGINAL DE 2N MUESTRAS

PREFIJO CICLICO

A las 2N muestras se añaden v muestras más,que no se procesan en recepción.



SímboloDMT-2

SímboloDMT-1

SímboloDMT-3

tiempo (RECEPCION)

SímboloDMT-2

SímboloDMT-1

SímboloDMT-3

intervalo de guarda, para evitar la interferencia entre símbolos (ISI), en el que, al objeto de mantener la ortogonalidad, se coloca el prefijo cíclico (PC)

tiempo (TRANSMISION)

el prefijo cíclico se ignora en recepción

considerando que la función de transferencia típica del subcanaltiene v términos significativos, el prefijo cíclico constará de v+1 muestras

(en ADSL se toma v = 31 )



UIT-T/G.992ANSI T1.413

TR

AN

SF

OR

MA

DA

IN

VE

RS

AD

ISC

RE

TA

DE

FO

UR

IER

(ID

TF

)

ZN-1

Zi

Z1

X0Z0

X2N-1

Xk

X1

FO

RM

AC

ION

SE

CU

EN

CIA

SIM

ET

RIC

A D

E H

ER

MIT

IAN

INSERCIONPREFIJOCICLICO

x’(m)

D/Ax(n)

CANAL(PAR

SIMETRICO)

SEPARACION entre SUB-CANALES:

552 muestras -> 4 x (552/512) = 4,3125 KHz = ∆f

VELOCIDAD DE SIMBOLO-DMT:512 muestras -> f0 = 1/T0 = 4 KHz

SIMBOLO DMT = 2N+PC+S = 2 x 256 + 32 + 8 = 552 muestras


sistema ADSL: bit loading /15

Sub_Canal i -> P.Recibida = Pi (W)-> Ruido = ηi (W/Hz)-> ni bits -> Mi = 2ni estados-> Ancho = 1/T0 = f0 = W-> (S/N)i = Pi / ηiW

⋅=

⋅

−=>−>>

ii

inii aQKaQPESNSSi

i ηη22

2

114)/(

∫∞

−− ≈>−>>>−=x

xz

exQxsidzexQ 22

22

21

)()(2

1)(

π

Ki =ϕ(ni)tal que2≤Ki≤4



( 3a, a )( a, a )

( 3a, 3a )( a, 3a )

2a

2a

Q Q

I

01011110

1101

1111

1100

0111

0100 0110

121

23

121

23/ 2

0 −⋅=

−⋅=>−==

ii ni

ni

iii WPE

aWPTPE



−−⋅=

⋅−⋅≈

⋅=

121

)/(23

exp2

22

exp2

2 2

inii

i

i

iii NS

KaKaQKPES

ηη

⋅⋅−+=

)2(2)/(31log2

i

i

ii

KPES

Ln

NSn

WnfnCN

ii

N

ii ⋅

=⋅

= ∑∑−

=

−

=

1

00

1

0



UIT-T/G.992-> ni ≤ 15-> PEB < 10-7

-> Margen de Seguridad = 6 dB

DISTRIBUCION UNIFORMEDE ERRORES

PES = n x PEB

DADO QUE A PRIORI NO SE CONOCE PES, PUES ELLO EXIGIRIA ELCONOCIMIENTO PREVIO DE n, EN LA EXPRESION DE CALCULO DEn SE PUEDE UTILIZAR PEB EN LUGAR DE PES, LO CUAL CONDUCEA UNA ESTIMACION LIGERAMENTE PESIMISTA DE n, LA CUAL SECOMPENSA CON EL POSTERIOR REDONDEO POR DEFECTO


sistema ADSL: capacidad /18

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

LONGITUD DEL BUCLE (Kms)CA

PAC

IDA

D p

or S

UB

CA

NA

L (K

bps)

CON, UNICAMENTE,RUIDO TERMICO

CON, ADEMAS, DIAFONIA (NEXT)DE OTRO SISTEMA_ADSL

PT

= 1

mW

/η T

= -

173,

8 d

Bm

/Hz

Φ=

o,4

05

mm

s

MS (6 dB) -> aportado por REED-SOLOMON y ENTRELAZADO



ADSL

ADSL

ADSL

ADSL

PTRX

PNEXT1 = PRCX1 x H2NEXT

PTRX

PRCX1 = PTRX - αL1

PRCX1 = PTRX - αL1

221

1

21

1

1

1NEXTNEXTRCX

RCX

TERMICONEXTRCX

RCX

HHP

P

WHP

PNS

=⋅

≈

⋅+⋅=

η

222

2

22

2

2

1NEXTNEXTRCX

RCX

TERMICONEXTRCX

RCX

HHP

P

WHP

PNS

=⋅

≈

⋅+⋅=

η

ADSL

ADSL

PTRX

PTRX

PRCX2 = PTRX - αL2

PRCX2 = PTRX – αL2

ADSL

ADSLPNEXT2 = PRCX2 x H2

NEXT

ADSL

ADSL

PTRX

PTRX



ADSL

ADSLPNEXT3 = PRCX3 x H2

NEXT

TERMICO

RCX

TERMICONEXTRCX

RCX

WP

WHP

PNS

ηη ⋅≈

⋅+⋅=

3

23

3

3



PT = 1 mW / Φ = 0,405 mmsMS (6 dB) -> aportado por REED_SOLOMON y ENTRELAZADO

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

LONGITUD DEL BUCLE (Kms)

CA

PAC

IDA

D p

or S

UB

CA

NA

L (K

bps)

con NEXT de 1 sistema_ADSL

con NEXT de 2 Sistemas_ADSL

con NEXT de 3 Sistemas_ADSL



CAPACIDAD = CANALES PORTADORESTARA DEL SISTEMA

CANAL V. MINIMA V. MAXIMA CANAL V. MINIMA V.MAXIMA

AS0 32 Kbps 6.144 Kbps LS0 32 Kbps 640 Kbps



AS3 32 Kbps 1.536 Kbps ASx -> Símplex / LSx -> Dúplex

ASx -> Unidireccionales DescendentesLSx -> Bidireccionales ( o U. Independientes)

-> múltiplos de 32 Kbps


CAPACIDAD = CANALES PORTADORESTARA DEL SISTEMA

EOC = Embedded Operations Channel

OAM = Operations Administration and Maintenance

CRC = Cyclic Redundance Check

FEC = Forward Error Correction

NTR = Network Timing Reference



sistema ADSL: ATU /23

AS1

AS0

ATM1

NTR

OAM

eoc / aoc

ATM0

V-C

OR

DE

NA

CIO

N D

E T

ON

OS

CRCF

CRCI

Ale

ato

riza

do

ry

FE

C

MU

LT

IPL

AJ

E

EN

TR

EL

AZ

AD

O

Ale

ato

riza

do

ry

FE

C

1

SE

RIE

-> P

AR

AL

EL

O y

M

AP

EO

CO

NS

TE

LA

CIO

N

0

1

2

IDF

T

255

480

510

511

0

PA

RA

LE

LO

->

SE

RIE

CONVERTIDOR D/A( Digital -> Analógico )

PAR METALICO

cada ASx solo puede encaminarsepor una vía (Lenta o Rápida)

vía lenta, con entrelazado, para aplicaciones críticas (transacciones,…)

vía rápida, sin entrelazado, para aplicaciones en tiempo real (VoIP, streaming,..)

proceso células

proceso células

esquema delsentido descendente

(downstream)

esquema delesquema delsentido descendente sentido descendente

((downstreamdownstream))



BBBB DDDDAAAA CCCC

BBBB DDDDAAAA CCCC

BBBB DDDDAAAA CCCC

BBBB DDDDAAAA CCCC

ABCD ABCDABCD ABCD

SECUENCIA RECIBIDASECUENCIA TRANSMITIDA

TRANSMISION SIN ENTRELAZADO SECUENCIA RECIBIDASECUENCIA TRANSMITIDA

ERRORES AISLADOS, FACILES DE DETECTAR Y CORREGIR

TRANSMISION CON ENTRELAZADO

ERRORES CONSECUTIVOS, DIFICILES DE DETECTAR Y CORREGIRERRORES

EN RAFAGA

BBBB DDDDAAAA CCCC

el entrelazado permite detectar y corregir errores, especialmente si éstos son en ráfaga (caso de ruido impulsivo,..);

no obstante, en recepción se introduce cierto retardo (cierta latencia)



ENTRADA B0j B1

j B2j B3

j B4j B0

j+1 B1j+1 B2

j+1 B3j+1 B4

j+1 SALIDA B0

j B3j-1 B1

j B4j-1 B2

j B0j+1 B3

j B1j+1 B4

j B2j+1

entrelazadoentrelazado de tipo convolucionalconvolucional, que se aplica a la salida delcodificador Reed-Solomon

si la profundidad de entrelazado es D, el octeto Bi es despla-zado (D-1) x i octetos

ejemplo para D=2 y secciones de cinco octetos (i = 0,1,2,3,4)

el retardo (la latencia) dependerá de D y de iMAX

SALIDA DELENTRELAZADO

ENTRADA ALENTRELAZADO



CRC -> 2 bytes por Trama, uno para la vía Rápida y otro para la Lenta

FEC -> Reed-Solomon -> N = K+R

bytes añadidos

la aleatorización permiteobtener un espectro

cuasi plano (“blanqueado”,sin periodicidad)

y limitado en banda

corrección de hasta T = (N-K)/2 = R/2 bytes erróneos

d’n-23

d’n

d’n-2 d’n-18d’n-1

dn

aleatorizacialeatorizacióónn -> d’n = dn ⊕ d’n-18 ⊕ d’n-23

bytes de mensaje



Trama = 2 x N + PC = 2 x 256 + 32 = 544 muestras

Trama 67Trama 0 Trama 1SINCRONI-

ZACIONTrama 2

SUPERTRAMA ( 17 mseg.) = 69 TRAMAS

(68/69) x 0.25 mseg.

VIA “RAPIDA” VIA “INTERCALADA”

FEC DATOS VIA “INTERCALADA”DATOS VIA “RAPIDA”

RF bytesNI bytes

KF bytes

BYTESYNC

NF bytes

68 x 8 = 544



1

LS1

LS0

ATM1

eoc / aoc

ATM0

T-R

MU

LT

IPL

AJ

E

SE

RIE

-> P

AR

AL

EL

O y

M

AP

EO

CO

NS

TE

LA

CIO

N

0

1

2

IDF

T

31

60

62

63

0

PA

RA

LE

LO

->

SE

RIE

esquema del sentido ascendente (upstream)esquema del sentido ascendente (esquema del sentido ascendente (upstreamupstream))

procesocélulas

procesocélulas



-90

-34.5

3074 25,875 138

FRECUENCIA (KHz)

DENSIDAD ESPECTRAL DE POTENCIA (dBm/Hz)

-97.5

-90

-36.5

3.0934 138 1.104

FRECUENCIA (KHz)

DENSIDAD ESPECTRAL DE POTENCIA (dBm/Hz)

-97.5

densidad espectral de potencia para el sentido descendente

(downstreamdownstream)

densidad espectral de potencia para el sentido ascendente

(upstreamupstream)


Opciones all digital mode, Voz sobre ADSL (CVoDSL),..

ADSL2ADSL2 -> estándar UIT-T/G.992.3, de Julio de 2002

Ventajas:

Incrementa capacidad (hasta 8 8 MbpsMbps en downstream y 800Kbps en upstream) merced a la modulación de Trellis y lareducción del overhead

Soporta el modo de transporte EthernetEthernet (adicional al ATM,Asynchronous Transfer Mode) y el IMA (Inverse Multiple-xing ATM), que permite su transmisión sobre varios pares

sistema ADSL2 /1


sistema ADSL2 /2

CodificadorTRELLIS

v(x-1), v(x-2),... v(0)

u(x+y-1), u(x+y-2),... u(1)

w(y-1), w(y-2),... w(0)

entradaentrada = palabra u formada por (x+y-1) bits, siendo x e y el número de bits asignados a dos subcanales consecutivos, según las ordering y allocation tables

salidasalida = palabras w y v de x e y bits (caso de que x>1 e y>1)

D/A

FE

C (

RE

ED

-SO

LO

MO

N)

CO

DIF

ICA

CIO

N T

RE

LIS

AL

EA

TO

RIZ

AD

OR

RE

OR

DE

NA

CIO

N D

E T

ON

OS

MA

PE

AD

O Q

AM

OR

DE

NA

CIO

N D

E T

ON

OS

EN

TR

EL

AZ

AD

O

CRC IDFT

Ganancia típica de 3 dB


sistema ADSL2 /3

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

1 2 3 4 5 6

ALCANCE (Kms)

CA

PAC

IDA

D (K

bps)

Incremento Capacidad:

50 KbpsIncremento

Alcance:20 metros

ADSL2

ADSL

la ventaja del ADSL2 respecto al ADSL se manifiesta, especialmente,en la distancias cortas (hasta unos 3 kms)


sistema ADSL2 /4

PM

D

PMT-TC

STM-TC

ATM-TC

PM

S-T

C

PM

D

PMT-TC

STM-TC

ATM-TC

PM

S-T

C

PA

R M

ET

AL

ICO

ATUATU--RRATUATU--CC

modo de transporte modo de transporte EthernetEthernet, adicional al ATM, merced al nuevo bloquefuncional Packet Mode Transmission - Transmission Convergence (PMT-TC)

mediante el Inverse Multiplexing ATM (IMA) se pueden multiplexar hasta cuatropares, elevando la capacidad máxima en sentido descendente hasta 16, 24 o 32 Mpbs

para, respectivamente, 2, 3 o 4 pares(no se ha implementado, dado el abandono progresivo del ATM)


sistema ADSL2 /5

SDH

ATM/AAL5

Capa Física

Ethernet

IP IP

Par Simétrico SDH

ATM

PPP

Par SimétricoCapa Física

AAL5/ATM

PPP

Ethernet

SDH o EO

Ethernet

Capa Física

Ethernet

IP IP

Par SimétricoCapa Física

Ethernet

PPP

Par Simétrico SDH o EO

Ethernet

PPP

PC

Modem ADSL

DSLAM Servidor

ADSL2, o ADSL2Plus, con modo de transporte Ethernet (IP sobre Ethernet)

ADSL con modo de transporte ATM ADSL con modo de transporte ATM (IP sobre ATM)

EO -> Ethernet Optica


sistema ADSL2 /6

ADSL2ADSL2: opciones (POTS, RDSI, “allall digital digital modemode”)

ATU-R ATU-C

BANDA (kHz) NSC 2 BANDA (kHz) NSC2

EC 125,875 - 138 32 25,875 – 1.104 256

ADSL/POTSFDM1 25,875 - 138 32 138 – 1.104 256

EC 1 120 - 276 64 120 – 1.104 256ADSL/RDSI

FDM1 120 - 276 64 254 – 1.104 256

EC 1 3 - 138 32 3 – 1.104 256All DigitalMode FDM1 3 - 138 32 138 – 1.104 256

1 EC ( Echo Cancellation, que permite el solape de las bandas upstream y downstream)

y FDM ( Frecuency Division Multiplexing), según se ha ilustrado en figuras anteriores,

2

que es la opción más utilizada en la realidad.

NSC = Número máximo de SubCanales


sistema ADSL2 /7

AAL2AAL5AAL5AAL2

IP

PPP PPP

ATM

IP

ATM

CAPA FISICA

VoIPVoIP

POTSPOTS

VoATMVoATM

CVoDSLCVoDSL

VoIPVoIP

POTSPOTS

VoATMVoATM

CVoDSLCVoDSL

......DOWNSTREAMPOTS UPSTREAM

Canales de 64 Kbps dedicados para CVoDSL

Channelised Voice over DSL (CVoDSL)

alternativas para eltransporte de fonía por

ADSL2/ADSL2Plus;hasta hace poco solose utilizaba la opción

POTSPOTS (banda de 4 kHz, separada de la del

ADSL), y actualmentese está desplegando

la opción VoIP


sistema ADSL2Plus /1

ADSL2PlusADSL2Plus -> estándar UIT-T/G.992.5, de Mayo de 2003

VentajasVentajas:

mantiene las innovaciones introducidas por el ADSL2: co-dificación de Trellis, modo de transporte Ethernet, opciónall digital mode,....

además, duplica la banda del ADSL/ADSL2 (1.104 MHz)hasta los 2.208 MHz, incrementando pues la capacidad.



ADSL2PlusADSL2Plus: opciones (POTS, RDSI, “allall digital digital modemode”)

ATU-R ATU-C

BANDA (KHz) NSC2 BANDA (KHz) NSC2

EC 1 25,875 - 138 32 25,875 – 2.208 512

ADSL/POTSFDM

1 25,875 - 138 32 138 – 2.208 512

EC 1 120 - 276 64 120 – 2.208 512

ADSL/RDSIFDM

1 120 - 276 64 254 – 2.208 512

EC 1 3 - 138 32 3 – 2.208 512All Digital

Mode FDM 1 3 - 138 32 138 – 2.208 512

1 EC (Echo Cancellation, que permite el solape de las bandas de upstream y downstream) yFDM (Frecuency Division Multiplexing), según se ilustran en el epígrafe 1_3_1_

2 NSC = Número máximo de SubCanales

1 EC ( Echo Cancellation, que permite el solape de las bandas upstream y downstream)

y FDM ( Frecuency Division Multiplexing), según se ha ilustrado en figuras anteriores,

2

que es la opción más utilizada en la realidad.

NSC = Número máximo de SubCanales



0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

1 2 3 4 5 6

ALCANCE (Kms)

CA

PAC

IDA

D (K

bps) ADSL2+

ADSL2

ADSL

supuesto un ruido f ijo (N=AWGN, por ejemplo),y debido a que la atenuación es menor en lasdistancias cortas, es en éstas donde se mani-f iesta de forma más acusada la diferencia enla relación (S/N), y, consecuentemente, en la

capacidad del sistema ADSL



Anexo: DFT






sistema HDSL /1

TRX / RCX

MA

PP

ING

AP

LIC

AC

IÓN

( 3

0B

+D

, E

1,..

)

C.C

.C

.C.

TRX / RCX

TRX / RCX

TRX / RCX

TRX / RCX

MA

PP

ING

AP

LIC

AC

IÓN

( 3

0B

+D

, E

1,..

)

C.C

.C

.C.

TRX / RCX

REG

REG

LADOCENTRAL

LADOUSUARIO

HDSL

L.T.U.L.T.U.C.C. C.C. = Common CircuitryN.T.U.N.T.U.

N.T.U. / L.T.U. N.T.U. / L.T.U. = Network / Line Termination Unit

REG

sistema simétrico, de 2 Mbps de capacidad en cada sentido.se puede instalar sobre 1, 2 o 3 pares.admite regeneradores intermedios. HDSLHDSL = High bit rate

Digital Suscriber Line


sistema HDSL /2

NUMEROPARES

REGIMENBINARIOPOR PAR

2B1QV. MODULACION

(Baudios)

CODIGOCAP

CAPACIDADTOTAL

EFECTIVA (*)

1 2.320 Kbps 1.160 ± 32 ppm 128_CAP 2.048 Kbps

2 1.168 Kbps 584 ± 32 ppm 64_CAP 2.048 Kbps

3 784 Kbps 392 ± 32 ppm 2.048 Kbps

ANSI

HDSL (ETS TS 101 135): modulaciones 2B1Q y CAP

-> Sistema_HDSL a 1,544 Mbps

en España casi todos los sistemas HDSL instalados (principalmente por los operadoresde móviles, para conectar las estaciones de base ubicadas en el interior de las ciudades)

han sido sobre 2 pares y con modulación 2B1Q


sistema HDSL /3

TRX

RCX

B.H. C.E.

TRX

RCX

B.H.C.E.

TRANSCEPTOR de L.T.U.

C.E. = CANCELADOR de ECO B.H. = BOBINA HIBRIDA

TRANSCEPTOR de N.T.U.

transmisión duplex (misma banda en ambos sentidos, funcionando ambos simul-táneamente), reduciéndose las interferencias entre los dos sentidos mediante loscanceladores de eco.incluso cuando el sistema se soporta sobre dos o tres pares, la transmisión es du-plex en cada uno de los pares.


sistema HDSL /4

Primer BIT Segundo BITSIMBOLO CUATERNARIO

( QUATS )NIVEL de PICO

1 0 + 3 2,64 voltios

1 1 + 1 0,88 voltios

0 1 - 1 - 0,88 voltios

0 0 - 3 - 2,64 voltios

como se aprecia, en la modulción 2B1Q la separación (en tensión)entre dos símbolos adyacentes es siempre la misma

HDSL: detalle de modulación 2B1Q


sistema HDSL: calidad /5

y, supuesto que el sistema está enservicio, la calidad se suele fijar enbase al parámetros ESR (ErroredSecond Ratio).

la calidad de un sistema de transporte digital se establece según la reco-mendación UIT-T/G.826, que parte de dos estados iniciales:

en servicio, o disponible, que comienza con 10 segundos consecutivoscon tasa de error en bit < 10-3

fuera de servicio, o indisponible, que comienza con 10 segundos con-secutivos con tasa de error en bit > 10-3



SES -> Severely Errored Second -> Segundo con más de un 30% de EBs

EB -> Errored Block -> Bloque con, al menos, un bit erróneo

ESR ( Errored Second Ratio ) ≤ 0,0164 + 8,58 x 10-7 x DKm

ES -> Errored Second -> Segundo con, al menos, un EB

- un único EB por ES- un único bit erróneo por EB- D ≤ 10 kms- bloques de 1000 bits

PEB ≤ 8 x 10-9CALIDAD:UIT-T/G.826

ESR = número de ES / número total de segundos



.- Frecuencia de Referencia = v/4 -> f1 = 580 KHz / f2 = 292 KHz / f3 = 196 KHz

.- φ = 0,405 mms -> α1 = 12,6 dB/Km / α2 = 10,1 dB/Km / α3 = 9,3 dB/Km

.- PTRX = 14 dBm y Margen de Seguridad = 8 dB

.- η = ηAWGN = -110 dBm/Hz

.- W = v/2 -> W1 = 1.160 KHz / W2 = 584 KHz / W3 = 392 KHz

−⋅=

WP

PEB RCXQB η5

1exp

43

12



1,E-10

1,E-09

1,E-08

1,E-07

1,E-06

1,E-05

1,E-04

1,E-03

1,E-02

1,E-01

1,E+00

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0

ALCANCE DEL SISTEMA_HDSL ( kms )

PR

OB

AB

ILID

AD

DE

ERR

OR

EN

B

I(P

EB)

UN PAR

DOS PARES

TRES PARES

ALCANCEALCANCEversusversus

CALIDADCALIDAD

PRO

BA

BIL

IDA

D D

E ER

RO

R E

N B

ITS

(PEB

)

ALCANCE DEL SISTEMA HDSL (kms)


sistema SHDSL /9

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000

FRECUENCIA ( kHz )

DEN

SID

AD

ESP

ECTR

AL

( dB

m/H

z)

(

HDSL ( 784 Kbps / 2B1Q )(HDSL sobre tres pares, perocon sólo uno de ellos hábil)

SHDSL( 768 Kbps / TC-16_PAM )

el sistema SHDSL SHDSL (Single HDSL) utiliza la modulacimodulacióón de n de TrellisTrellis,que, con la misma potencia queel HDSL, le permite facilitar igual capacidad, pero en menor anchode banda -> menor interferenciaa otros sistemas (ADSL, HDSL,..)

del mismo cable


sistema SHDSL /10

SRUSRUSTUSTU--RR STUSTU--RR

TERMINALDE USUARIO

TERMINALDE USUARIO

CO

RE

CO

RE

NE

TW

OR

KN

ET

WO

RK

RED DE ACCESORED DE ACCESO

UU--RR

VV

UU--CCT/ST/S

UU--CCUU--RR

T/ST/S

SRU -> SHDSL Regenerators Unit

STU-R/C -> SHDSL Terminal Unit - Remote/Central

SHDSLSHDSL -> estándar UIT-T/G.991.2 de 2001

soportado sobre un úúnico parnico par (de ahí su denominación de “Single HDSL”)

u, opcionalmente, por sobre dos pares metálicos.

transmisión simsimééticatica y duplexduplex (mediante EC)

capacidad: desde 192 Kbps hasta 2.360 Kbps (en pasos de 8 Kbps)


sistema SHDSL /11

PAYLOADPAYLOADBLOCKBLOCK

FRAMEFRAMESYNCSYNC

OOHH


OOHH


OOHH


OOHH

Sub

Blo

ck12

Sub

Blo

ck1

Sub

Blo

ck2

Sub

Blo

ck3

Sub

Blo

ck4

Sub

Blo

ck5

Sub

Blo

ck11

( k ) ( 10 ) (2) (2) ( k ) ( k ) ( k ) ( 14 ) ( 10 ) ( 10 ) bits :

STBSTB

( 2 )

66 milisegundos

2

k = 12 (i+nx8) bits

1

2 -> 6 + [3/(k+12)] mseg.

1 -> 6 - [3/(k+12)] mseg.

User Data Rate = RE = 4 k fT = ( 8 i + 64 n) KbpsRégimen en Línea = RL = ( RE + 8 ) Kbps

0 ≤i≤7 3 ≤n≤36 n=36->i=0 i=0 si E1, flujo_ATM,..

SHDSLSHDSL: estructura de tramatrama

fT = frecuencia de Trama = 6/1000 tramas/seg.


sistema SHDSL: modulación de Trellis /12

dados un ancho de banda y una potencia determinados, lamodulación de Trellis incrementa la capacidad introducien-do mayor número de niveles en línea (supuesta modulaciónPAM, Pulse Amplitude Modulation ), a cuyo efecto, y paracompensar la reducción de la relación S/N --misma potencia,con mayor número de niveles -> menor S/N--, facilita un ele-vada ganancia de código (hasta 6 dB).

la modulación de Trellis se sustenta en tres “pilares”: la codificación convolucionalconvolucionalla descodificación de ViterbiViterbiel setset partitioningpartitioning



SS22SS00 SS11

CC22

CC11

CODIFICADOR CONVOLUCIONALCONVOLUCIONAL:

registro de Desplazamiento de k etapasn sumadores módulo-2

TABLADE ESTADOS

Y TRANSICIONES

ESTADO INICIAL SALIDA

S0 S1ESTADO

ENTRADAESTADO C1 C2

0 00 0

aa

01

ab

0 01 1

0 10 1

cc

01

ab

1 10 0

1 01 0

bb

01

cd

1 00 1

1 11 1

dd

01

cd

0 11 0

r = razón = bits salida/bits entrada = 2



dd

aa

bb

cc

0000

1010

1010

0000

1111

1111

0101

0101

0000

1010

1010

0000

1111

1111

0101

0101

0000

1010

1010

0000

1111

1111

0101

0101

0000

1010

1010

0000

1111

1111

0101

0101

DIAGRAMA DE MALLA ( 0 1 )

DIA

GR

AM

A D

E M

ALL

Aco

rresp

ondi

ente

al

cod

ifica

dor c

onvo

luci

onal

de la

tran

spar

enci

a an

terio

r



0000

1010

1010

0000

1111

1111

0101

0101

0000

1010

1010

0000

1111

1111

0101

0101

0000

1010

1010

0000

1111

1111

0101

0101

0000

1010

1010

0000

1111

1111

0101

0101

dd

22

aa

bb

cc

00

33

00

11

00

33

22

22

33

11

22 22

11

22

SECUENCIARECIBIDA 0000

SECUENCIATRANSMITIDA

00

0000 1100

11

0000

00001111

0011

1111

0000

DE

SC

OD

IFIC

AC

ION

DE

VIT

ER

BI

(eje

mpl

o de

des

codi

ficac

ión,

con

side

rand

ola

cod

ifica

ción

con

volu

cion

alde

las

trans

pare

ncia

s an

terio

res)



11

1111

00

1100

00

00

00 11

00

11

SET_PARTITIONING

en cada sub-constelación solo son válidos ciertos estados (los marcados en negro) -> mayor distancia entre ellos -> mayor protección frente al ruido

-> menor probabilidad de error



CO

DIG

O D

E L

INE

AC

= 2

cE

esta

dos

vS

= v

x (c

/m)

CC

c 2=

m2

m2

m1

c 1>

m1

cm

INF

OR

MA

CIO

NM

= 2

mes

tad

osv

i=

v

bits c2 -> eligen un estado (hábil) dentro de dicha sub-constelaciónbits c1 -> seleccionan la sub-constelación

codificador convolucional

CODIFICADOR (MODULADOR) DE TRELLIS



a

d

b

c

001

111

000

100

111

110 110

010

000001

101

010

011011

101

c3c2

100

c1

SS22SS00 SS11

mm11

cc11

cc22

cc33mm22

r azón= 2/3

codificador(modulador)de Trellis

codificador(modulador)de Trellis



INFORMACION: 4-PAM = 2B1Q

(codificación de referencia:Pulse Amplitude Modulation, de 4 estados)

11

+6.15

00 01 10

-6.15 -2.05 +2.05

CODIFICACION de TRELLIS: 4-PAM TC ≡ 8-PAM

(la Trellis Codification, TC, de la 4-PAM, con un codificador derazón = 2/3, tiene la forma de onda de una modulación 8-PAM)

000111

+7

110 100010

-5 -1 +1 +5

101 001

-3 +3

011

-7

∑∑==

=

8

1

24

1

2

281

241

i

k

i

i VV

misma potencia mediapor estado, o símbolo,

en ambas modulaciones(4-PAM y 4-PAM TC)

la ganancia de una codificaciónrespecto a otra, dependerá de

la distancia mínima (dmin) dedichas codificaciones

==−

−

PAM

TCPAMTRELLIS d

dG

42min

42min

)()( Ganancia de la

codificación de Trellis



7

3

5

000 000

100

7 7

1103110

d

a

b

c

000

4-PAM TC ≡ 8-PAM -> (dmin)2 = (7-3)2/2 + (7-5)2/2 + (7-3)2/2 = 18

4-PAM = 2B1Q -> (dmin)2 = (6,15-2,05)2/2 = 8,4

Ganancia de Trellis = GTRELLIS = 18/8,4 = 2,14 = 3,3 dB

4-PAMddminmin = distancia entre

dos estados contiguos

4-PAM TC ≡ 8-PAMddminmin = distancia entrelos dos caminos (en

el diagrama de malla)que primero convergen


A finales de 2003 aparece una revisión del estándar de la UIT(el G.991.2) que introduce dos innovaciones:

en su anexo-F, contempla tanto la modulación 16-TCPAM(3 bits/símbolo) como la 3232--TCPAMTCPAM (4 bits/símbolo), permi-tiendo esta última elevar la capacidad hasta M x 5.696 Kbps

extiende la norma original (desde 192 hasta 2.312 Kbps, con=8 Kbps) a modalidades desde M x 192 hasta M x 2.312 Kbps,

con = M x 8 Kbps), siendo M el número de pares, que puedeoscilar entre uno y cuatro (11≤≤M M ≤≤44)

sistema SHDSL /21



Anexo: DFT






sistema VDSL /1

VDSLVDSL =Very high bit rate Digital Suscriber Linesistema punto a punto, soportado sobre un par metálico.admite configuraciones simétricas o asimétricas.

VDSL

VDSL

VDSL

VDSL

CE

NT

RA

LT

EL

EF

ON

ICA

PAR METALICO

PAR METALICO

100 Mbps

100 Mbps

PAR METALICO

ONUONU

FIBRAOPTICA

FIBRA OPTICA

Optical Network Unit


sistema VDSL /2

ADSL/SHDSLADSL/SHDSL

VSDLVSDL

VSDLVSDL

mientras los sistemas ADSL/HDSL/SHDSL “pegan el salto” desde la sede del Clientehasta la Central Telefónica sobre par metálico, el sistema VDSL solo salva la distanciacomprendida entre la sede del Cliente y un terminal de fibra óptica (ONU) sito en las

proximidades del Cliente (en el garaje del bloque de viviendas, en el RITI,..)

fibra óptica

par metálico


en 2003 aparece el primer estándar VDSLVDSL (UIT-T/G.993.1)cuyo despliegue comercial es prácticamente nulo;

¿anticipación prematura a las necesidades del mercado?

¿estándar demasiado abierto: admite dos esquemas de co-dificación (DMT y CAP), reconoce varias canalizaciones,..?

por ello, en Mayo de 2005 aparece un nuevo estándar, cono-cido como VDSL2VDSL2 (UIT-T/G.993.2), que persigue tanto sub-sanar los errores del anterior como, además, erigirse en “su-cesor” del ADSL2Plus.

sistema VDSL /3


como se aprecia, el espectro del VDSL2 se extiende hasta 30 30 MHzMHz

sistema VDSL2 /4


la configuración puedeser simétrica o asimétrica

modulación estan-darizada: la DMT(similar a la del

ADSL/ADSL2Plus, salvo en el perfil

30a)

sistema VDSL2 /5


el VDSL2 utiliza el entrelazadoentrelazado convolucional, la codificaciónde TrellisTrellis, la cancelación de eco,…

como el ADSL2Plus, el VDSL2 admite la coexistencia con losservicios POTSPOTS y RDSIRDSI, así como la opción “all-digital mode”.

y, también como el ADSL2Plus, soporta tanto el modo de de transporte ATM como el “de paquetes”.

para ello, incluye la capa PTMPTM--TC TC (Packet Transfer Mode –Transmission Convergence), que soporta el transporte de tra-mas Ethernet, paquetes-IP,..

sistema VDSL2 /6


3.0003.000300300 600600 900900 1.2001.200 1.5001.500 1.8001.800 2.1002.100 2.4002.400 2.7002.700

Alcance (metros, para Alcance (metros, para ΦΦ = 0,51 = 0,51 mmmm))

el VDSL2 ofrece una capacidad agregada máxima de 200 Mbps, que se puede distribuir bien de forma simétrica (100 Mbps paraupstream y otros 100 Mbps para downstream, 100/100) o bien de

forma asimétrica (90/60, 70/30,..)

sistema VDSL2 /7


4204206060 120120 180180 240240 300300 360360

alcance (metros)alcance (metros)

cap

aci

da

d (

cap

aci

da

d (

Mb

ps

Mb

ps ))

potencia transmitida (dBm) en función del perfil

del VDSL2

sistema VDSL2 /8



Anexo: DFT






sistemas xPON /1

OLTOLT ONUONU

UNIUNISNISNI

-> una OLT puede atender hasta64 ONUs (aunque típico entre32 y 48)

-> distancia máxima entre OLTy ONU: unos 20 kms

OLT -> Optical Line TerminationONU -> Optical Network UnitODN -> Optical Distribution NetworkUNI -> User Network InterfaceSIN -> Service Network Interface

ODNODN

RED DE ACCESO OPTICA

sistemas sistemas xPONxPON: arquitectura de referencia: arquitectura de referenciaGPON /EPON GPON /EPON --> > GigabitGigabit //EthernetEthernet overover PassivePassive OpticalOptical NetworkNetwork


sistemas xPON /2

OLTOLT

TV

Par de Cobre

DIVISORDIVISOROPTICOOPTICO

(SPLITTER)(SPLITTER)

1:N1:N

( RJ45 )

Par Coaxial

( RJ11 )TLF

Par de Cobre

10/100-Base-T

TV/ 1.550 nm

TDMA / 1.310 nm

VOZ-DATOS / TDM / 1.490 nm

ONU

-> dowstream = PTO -> MPTO-> upstrem = MPTO -> PTO

distinción ONUs/ONTs -> por VPI/VCI (Virtual Path/ChannelIdentifier), caso de ATM, pordirección MAC en el caso deEthernet, por el link_ID,..

-> modo SIMETRICO: descenden-te = ascendente = hasta 2,4 Gbps

-> modo ASIMETRICO: descendente(hasta 2,4 Gbps) y ascendente(hasta 1,2 Gbps)


sistemas xPON /3

ONU-n

ONU-1SPLITTER

OL

T

SPLITTER

OL

T

ONU(1)

ONU(n)

DIVERSIFICACIONDIVERSIFICACIONTOTALTOTAL

ONU-n

ONU-1

OLT

SPLITTER

CONFIGURACIONCONFIGURACIONBASICABASICA

DIVERSIFICACIONDIVERSIFICACIONOLTsOLTs

GPON -> UIT-T/G.984EPON -> IEEE 802.3ah

sobre 1 osobre 2 Fibras


sistemas xPON /4

21

13

OLT

11

21

13

211 3

User 2

3

ONU 1 User 1

ONU 2

211 3 2

ONU 3 User 3

header payload FCS

Trama IEEE 802.3

Downstream

sentido DescendenteDescendente:protocolo de DIFUSIONDIFUSION(tanto GPON como EPON)


sistemas xPON /5

ONU

ONU

OLTONU

ONU

ONU

OLTONU

despudespuéés dels delRangingRanging

antes delantes delRangingRanging

protocolo en el sentido AscendenteAscendente:TDMATDMA (Time Division Multiple Access) para GPONGPONy MPCMMPCM (Multi-Point Control Protocol) para EPONEPON

el mecanismo del ranging sitúa a todas las ONUs a la misma distancia “virtual” de la OLT, de forma que las transmisionesde aquellas (las ONUs, en sentido ascendente) no colisionen


sistemas xPON /6

CAPACIDAD ( Upstream / Downstream )

Modo ASIMETRICO Modo SIMETRICO

GPON (a)

155 Mbps / 1,2 Gbps622 Mbps / 1,2 Gbps155 Mbps / 2,4 Gbps622 Mbps / 2,4 Gbps1,2 Gbps / 2,4 Gbps

1,2 Gbps / 1,2 Gbps2,4 Gbps / 2,4 Gbps

EPON (b) (c) 1,25 Gbps / 1,25 Gbps

(a) 155 Mbps ≡ 155,52 Mbps ≡ MTS-1 // 622 Mbps ≡ 622,08 Mbps ≡ MTS-4 1,2 Gbps ≡ 1.244,16 Mbps // 2,4 Gbps ≡ 2.488,32 Mbps ≡ MTS-16

(b) 1,25 Gbps ≡ 1 Gbps x Código de Línea (8B/10B) También se está considerando el modo 2,5 Gbps / 2,5 Gbps


sistemas xPON /7

Red PON Upstream Downstream

sobre 1 Fibra 1.260 – 1.360 nms 1.480 – 1.500 ⊕ 1.539 – 1.565 nms

sobre 2 Fibras 1.260 – 1.360 nms 1.260 – 1.360 nms

clase de Red Margen de Pérdidas (dB)

A 5 - 20

B 10 - 25

C 15 - 30

GPON GPON -> splitters tipo 1:161:16, 1:321:32 y 1:641:64EPONEPON -> splitters tipo 1:161:16 y 1:321:32



Anexo: DFT






DFT /1

x(n) para n =0,1,2,.. N-1 -> X(k) para k =0,1,2,... N-1

∑∑−

=

−

=

−⋅=>−⋅=

1

0

21

0

2

)(1

)()()(N

k

Nkn

jN

n

Nnk

jekX

NnxenxkX

ππ

x(n) -> muestras de x(t) tal que x(n) = x(t=nT)X(k) -> muestras de X(f) tal que X(k) = X(f=k/T0=kf0=k/NT)

x(t) de banda limitada -> x(t) <-> X(f)

x(t) real -> X(k=0) y X(k=N/2) reales-> X(k) = X*(N-k)

DFT -> Discrete Fourier Transform


serie de “n” valoresen el espectroespectro

Xk = X0, X1, X2,.. XN-1

serie de “n” valoresen el tiempotiempo

xi = x0, x1, x2,.. xN-1 IDFT

( ) ( )∑−

=

=1

0

21 N

k

Nnk

jekX

Nnx

π

fk+1 fkfk-1

frecuencia1/ NT

tn+1 tntn-1

tiempoTT1/ NT

( ) ( )∑−

=

−=

1

1

2N

n

Nnk

jenxkX

π

DFT

DFT /2


DFT /3

XN/2=Im(X0)

X0 X1 X2

XN-1=(X1)*XN-2=(X2)*

XI-1

(X’)0 == Re(X0)

X1 X2 XI-1=X(N/2)-1

SERIE SIMETRICA

SERIE ORIGINAL

obtención de la serie simétrica, que tiene el doble de términos que la original( N = 2 x I ), y que, además, verifica que X(k) = X*(N-k) , siendo pues real la

serie temporal x(t) correspondiente a la misma (a la serie simétrica)


∑−

=

⋅=>−+==1

0

2)(1)()(

N

k

Nkn

j

kkk ekXN

nxjNBNAXkXπ

( )

∑−−

=

−

−

⋅+⋅+

⋅+⋅=

)2/(1

1

)(222/2

2

00

11)(

NN

k

NnkN

j

kNNkn

j

kN

nNj

Nj eXeX

NeXeX

Nnx

πππ

)2

sen2

cos(2)cos()(1

2

100 ∑

−

=

⋅−⋅+⋅+=

N

kkk N

knB

Nkn

AnBAnxπππ

∑−−

=

−

⋅−+⋅++⋅+=

)2/(1

1

22

00 )()()cos()(NN

k

Nkn

j

kkNkn

j

kk ejBAejBAnBAnxππ

π

DFT /4


)2

sen2

cos(2)cos()(1

2

100 ∑

−

=

⋅−⋅+⋅+=

N

kkk N

knB

Nkn

AnBAnxπππ

)2()2cos(2)cos()(12

100000 ∑

−

=

−++=

N

kkk tkfsenBtkfAtNfBAtx πππ

tfNnfN

ntx

NT

ntxnTtxnx ⋅⋅=>−⋅

====== 00

0 )()()()(

DFT /5


DFT /5

11001101

11101111

0110

0111

0101

10011011

10001010

00110010

000100000

0100

Bk

Ak

)2()2cos(2)cos()(12

100000 ∑

−

=

−++=

N

kkk tkfsenBtkfAtNfBAtx πππ

la señal temporal x(t) correspondiente a unaserie espectral simé-trica, es real y equiva-lente a una suma de

señales QAM


gracias

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