Огляд технології VDSL / VDSL2
Опис технологій VDSL / VDSL2, стандартів, частотних планів (plan 997, plan 998, plan Fx), профілів, а також використовуваних алгоритмів в роботі.
Опис технологій VDSL / VDSL2, стандартів, частотних планів (plan 997, plan 998, plan Fx), профілів, а також використовуваних алгоритмів в роботі.
Технологія VDSL (Very highdatarate Digital Subscriber Line) - супершвидкісної цифрова абонентська лінія) забезпечує найбільшу швидкість серед технологій xDSL до 200 Мбіт / с. Працює як в симетричному, так і асиметричному режимі. Відстань передачі даних огранічено1.5 км. Це пов'язано з тим, що VDSL для передачі даних використовує високі частоти, які найбільш схильні до дії перешкод. На високих частотах загасання сигналу сильно залежить від довжини лінії.
Розроблено три частотних плану:
Рlan 998 прийнятий Національними інститутом стандартів США (ANSI, American National Standards Institute) використовується в Північній Америці, Японії і Європі. Plan 997, Рlan 998 прийняті Європейським інститутом по стандартизації в галузі телекомунікацій (ETSI, European Telecommunications Standards Institute) для використання в Європі. Рlan 997, Рlan 998, РlanFх схвалені до використання міжнародних союзом електрозв'язку (ITU, International Telecommunications Union). Plan Fx (Flexible) використовується тільки в Швеції і має на увазі нечітку межу частот в діапазоні від 3.75 МГц до 12 МГц. Ця межа може встановлюватися програмним шляхом на обладнання. Головна умова, щоб на стороні клієнтського пристрою і операторського пристрою дані межі збігалися.
Технологія VDSL для передачі даних використовує частоти в діапазоні від 138 кГц до 12 МГц і до 30 МГЦ для VDSL2. Причому в технології VDSL для передачі і прийому виділили кілька діапазонів. Для прийому даних використовуються частоти в діапазоні 138 кГц - 3.75 МГц, 5.2 МГц - 8.5 МГц, а для передачі даних використовуються частоти в діапазоні 3.75 МГц - 5.2 МГц, 8.5 МГц - 12 МГц. В технології VDSL2 робочий діапазон частот збільшений до 30 МГц, для прийому даних використовується діапазон 12 МГц - 18 МГц, а для передачі 18МГц -30 МГц.
Профіль ширини смуги згідно з планом 997 для VDSL2.
Профілі технологиии VDSL.
max Upstream, Мбіт / с
max Downpstream, Мбіт / с
Порівняльна таблиця профілів.
Порівняльна таблиця технологій VDSL2 і VDSL.
Основні механзми і алгоритми використовуються в технології VDSL
Bit Swapping - алгоритм автоматичної адаптації до перешкод. На всіх неуражених несучих існує певний резерв пропускної здатності, пов'язаний з різницею між реальною швидкістю передачі даних на несучої і максимально допустимої. В алгоритмі Bit Swapping передбачається "перенести" уражені перешкодою передані символи на резервні місця в інших піднесуть в структурі сигналу. В результаті такого "перетягування" швидкість обміну не зменшується, але адаптація до існуючої заваді виконується в повній мірі. Перестановка бітів перерозподіляє біти і потужність (тобто запас) серед дозволених піднесуть. Обшая швидкість передачі даних при цьому не змінюється.
Viterbi algorithm - Алгоритм Вітербо використовується для декодування потоку даних, закодованих за допомогою згортальних кодів.
Reed-Solomon codes - Коди Ріда-Соломона припускають додавання надлишкових біт для можливості визначення достовірності доставки і їх відновлення даних одержувачем.
INP (Impulse Noise Protection) - Захист від імпульсних перешкод, являє собою метод із значним зменшенням коефіцієнта бітових помилок (BER). INP визначається як кількість послідовних символів DMT (дискретних многотональная) або їх фрагментів, присутніх на вході схеми разуплотнения, для яких помилки можуть повністю виправлятися за допомогою коду виправлення помилок, незалежно від кількості помилок в символах DMT з помилками. Чим вище цей параметр, тим вище стійкість перед перешкодами від пошкодження даних в процесі доставки від передавача до приймача в результаті впливу імпульсних перешкод, але тим вище затримки передачі, що критично для сервісів реального часу. При установці параметра INP на відновлення одного символу йде 250 мкс (8a, 8b, 8c, 12a, 12b, 17a) і 125 мкс (30a).
VDSL2 використовує частотний діапазон до 30 МГц, на якому присутній досить багато радіосигналів, здатних викликати інтерференцію. Щоб уникнути даних проблем в VDSL2 реалізовано безліч засобів для управління частотним спектром, наприклад, DPBO / UPBO, вирізка PSD (для усунення радіочастотних перешкод), управління MIBPSD.
DPBO / UPBO (Downsream / Upstream Power Back-Off) - розроблено для сценарію, коли VDSL2 сигнал передаються по магістральному ущільнених кабелю, в котрому зосереджені лінії многгіх абонентів. В наслідок чого виникають перехресні завади FEXT (Far End crosstalk loss), які можна зменшити за рахунок зниження потужності вихідного сигналу. UPBO сприяє зменшенню впливу перехресних перешкод на лініях.
DRR (Dynamic Rate Repartitioning) - дозволяє несучим автоматично перерозподіляти пропускну здатність між несучими каналами або каналами з затримкою. DRR дозволяє користувачеві запросити більше пропускної здатності в разі, якщо який-небудь сервіс вимагає більше. Це дозволяє управляти якістю обслуговування.
SRA (Sceamless Rate Adaptation) - автоматично підлаштовується по фізичні характеристики лінії, підвищуючи або знижуючи пропускну здатність шляхом зміни профілів захисту від перешкод.
SRA працює наступним чином:
1. Приймач відстежує співвідношення сигнал / шум (SNR, Signalto Noice Raito) в каналі і в разі потреби сигналізує про необхідність зміни швидкості обміну для компенсації змінилися фізичних характеристик лінії.
2. Приймач відправляє передавача повідомлення для ініціювання зміни швидкості. У повідомленні містяться всі необхідні значення параметрів, таких як потужність по піднесучих, використовувані несучі і т.д.
3. Передавач посилає "SyncFlag" для сигналізації відрізка часу, через яке нові параметри вступлять в силу.
4. Приймач отримує SyncFlag і спільно з передавачем переходить на нову швидкість в певний момент часу.
FDD (Frequency Division Duplexing) - передбачає передачу сигналів Downstream і Upstream в різних частотних діапазонах.
PSD (Power Spectral Density) - щільність потужності передачі на 1 Гц. Вимірюється в дБм. Існує кілька різних PSD маск для різних регіональних стандартів.
RFI (Radio Frequency Interference) - Радіочастотні перешкоди, наведені на кабелі (лінії) оточуючими джерелами радіохвиль (радіопередавачі, AM радіостанції і т.п.), по яких передаються дані. З огляду на, що діапазон частот, на якому працює VDSL / VDSL2 досить великий, ймовірність виникнення сильних перешкод через наведень інших передавальних пристроїв в цьому діапазоні теж дуже велика (сигнал може интерферировать з іншими радіо сигналами з навколишнього середовища). Для уникнення інтериеренціі технологія VDSL2 передбачає зменшення потужності сигналу передавача на частотах, в яких має місце бути інтерференція з оточуючими сигналами.
LR-VDSL 2 - модифікація технології VDSL2, дозволяє збільшити максимальну довжину лінії до 4,5 км.
На цьому все. Бувайте усі.