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Reti calcolatori - Tecnologie DSL

Appunti di Reti di calcolatori per l’esame della professoressa Balsamo. Gli argomenti trattati sono i seguenti: un approfondimento sulle tecnologie xDSL, descrizione, funzionamento evoluzione, sviluppo, applicazioni e confronto tra le principali tipologie di queste reti.

Esame di Reti di calcolatori docente Prof. S. Balsamo

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1. Introduzione

2. Concetti base DSL

3. Tipologie di xDSL

3.1. HDSL

3.1.1. Applicazioni HDSL

3.1.2. Evoluzioni HDSL

3.2. ADSL

3.2.1. Evoluzione ADSL

3.3. VDSL

3.3.1. Evoluzione VDSL

4. Achitetture

4.1. Architettura HDSL

4.2. Architettura ADSL

4.3. Architettura VDSL

5. Evoluzione delle architetture

6. Confronto

7. Fonti

1.Introduzione 2

Internet ormai è diventato uno strumento di comunicazione indispensabile, sia a livello

aziendale che residenziale e la sua diffusione di massa ha sottolineato fin da subito il

limite principale della connessione attraverso la linea telefonica: la scarsa velocità di

navigazione.

Indispensabile e naturale fu quini il processo che portò allo sviluppo di nuove tecnologie di

trasmissione in grado di fornire buone velocità per la navigazione. Passiamo quindi dalla

connessione attraverso la linea telefonica analogica (PSTN), che forniva una velocità di

56Kb/s, alla connessione attraverso la linea telefonica digitale (ISDN), che fornisce una

velocità i 128Kb/s, fino ad arrivare alla connessione tramite tecnologie xDSL(x­Digital

Subscriber Line) che forniscono velocità nettamente maggiori permettendo di utilizzare il

servizio telefonico senza bisogno della disconnessione dalla rete, questo è reso possibile

in quanto le frequenze utilizzate per la trasmissione dei dati sono superiori a quelle

utilizzate per le trasmissioni PSTN.

2.Concetti base DSL

I servizi DSL sono forniti grazie alla mutiplazione in frequenza sui doppini con tradizionale

servizio POTS allocando i dati del servizio telefonico nella banda dove erano

originalmente (0­4Khz) mentre gli altri dati(cioè quelli inviati e ricevuti attraverso la rete

Internet) su una banda superiore.

Per un corretto funzionamento, al doppino, deve essere collegato un modem DSL e, in

caso si volesse usufruire nel contempo anche del servizio telefonico, di uno splitter cioè un

filtro passabasso in grado di isolare le frequenze dedicate alla comunicazione POTS.

Al termine del doppino, sul lato della centrale telefonica, sarà presente un DSLAM( DSL

Access Multiplexer) che ha il compito di terminare il canale dati ed indirizzare il traffico

sulla rete dorsale dell’operatore per raggiungere un data center oppure un ISP(Internet

Service Provider)

3. Tipologie di xDSL

Il concetto di DSL nel corso degli anni ha dato luogo a un numero consistente di standard

e quindi, ad oggi, si ha a disposizione una “famiglia di standard” raccolti sotto il nome di

xDSL dove la x specifica un sistema all’interno della famiglia.

Le tipologie di xDSL sono:

● ADSL (Asymmetric DSL): Indica sistemi asimmetrici in cui la velocità in

downstream è maggiore della velocità in upstream.

● HDSL(High­data­rate DSL): Indica sistemi simmetrici cioè in cui la velocità

nominale in downstream e upstream risultano uguali. 3

● VDSL(Very­high­data­rate DSL): Indica sistemi simmetrici e asimmetrici in cui c’è

bisogno di un collegamento in fibra ottica che arrivi in prossimità dell’utenza, in

modo tale da limitare la lunghezza del doppino in rame( in questo modo si riesce

ad aumentare la velocità nella porzione coperta da doppino)

3.1 HDSL

HDSL (High­data­rate DSL) è stata la prima tecnologia della famiglia xDSL, forniva una

velocità di 2,304Mb/s simmetrica in accordo con lo standard europeo per la trasmissioni

di flussi E1 e una velocità di 1,544 Mb/s simmetrica in accordo con lo standard americano

per la trasmissioni di flussi T1. HDSL fornisce queste velocità di trasmissione attraverso

tre possibili configurazioni, queste prevedono una(HDSL2) due o tre coppie per la

trasmissione dei dati, nel caso in cui vengano utilizzate le configurazioni a due o tre coppie

i dati da trasmettere sono suddivisi equamente su ognuna delle coppie.

Il segnale da trasmettere viene modulato utilizzando:

1. il codice di linea 2B1Q(2 Binary 1 Quaternary), per sistemi a una,due o tre coppie.

La trasmissione del segnale viene effettuata utilizzando metà dell banda fornita dal

cavo, in questo modo si riescono a raggiungere distanze maggiori senza bisogno

di rigenerare il segnale.

2. codice di linea CAP(Carrierless Amplitude Phase), per sistemi a una o due

coppie.In questo caso viene utilizzata una banda maggiore rispetto a 2B1Q ma a

pari bit rate risulta migliore, per quanto riguarda la portata, grazie all’adozione della

codifica di linea TCM(Trellis Code Modulation) che garantisce un guadagno di 3db

sul segnale.Questo miglioramento però implica maggiore complessità e quindi

maggiori costi.

3.1.1 Applicazioni HDSL

HDSL viene principalmente utilizzata per uso aziendale in quanto offre una connessione

simmetrica e più stabile di ADSL, ha costi maggiori e non permette la coesistenza del

servizio POTS negli stessi doppini utilizzati per i dati.

3.1.2 Evoluzioni HDSL

Le evoluzioni di HDSL sono:

● HDSL2: rappresenta l’evoluzione di HDSL a 1,5Mb/s che utilizza solamente una

coppia(doppino) per la trasmissione delle informazioni.

● SDSL:è una soluzione proprietaria che offre velocità da 128Kb/s fino a 2,3 Mb/s

che utilizza un solo doppino per trasmettere le informazioni bidirezionalmente. 4

SDSL raggruppa una grande quantità di soluzioni specifiche di ogni costruttore e

dovrebbe via via convergere verso SHDSL(che è standardizzata)

● SHDSL:offre prestazioni del 20% migliori rispetto agli altri sistemi simmetrici per

quanto riguarda la portata.

3.2 ADSL

ADSL è stata concepita per l’uso residenziale e quindi permette di trasmettere

simultaneamente voce(POTS) e dati su di un singolo doppino. Originariamente era stata

concepita per fornire un servizio di video on demand, per questa applicazione era

sufficiente un downstream di 1,5/2 Mb/s mentre in upstream( cioè per il controllo dei

contenuti) prevedeva 16/64 Kb/s, queste velocità sono garantite se il collegamento con

doppino non superava i 5,5km.

Un modem ADSL supporta velocità in downstream da1,5 a 8Mb/s e in upstream da 16 a

640kb/s, le velocità variano a seconda della lunghezza del doppino ed eventuali

interferenze o distorsioni, questa asimmetria e velocità rendono adatta ADSL oltre che alla

navigazione in Internet anche al collegamento remoto a reti LAN.

Per la trasmissione delle informazioni ADSL utilizza la modulazione DMT(Discrete Multi

Tone) che divide il canale in 256 sottocanali da 4,3kHz per cui:

Canali Funzione

1 Servizio telefonico POTS

2­6 Non utilizzati per evitare interferenze

7­31 Utilizzati per l’upstream

32­256 Utilizzati per il downstream

Ogni simbolo da inviare può contenere da 0 a 15 bit modulati tramite QAM, il numero di bit

contenuti in ogni simbolo è direttamente proporzionale al rapporto segnale rumore(S/N)

del canale di comunicazione. Inizialmente i modem ADSL sono configurati per funzionare

alla velocità richiesta dall’utente impostando il numero di canali da utilizzare e i bit medi

per simbolo, poi il modem corregge i valori a seconda della qualità del mezzo trasmissivo.

3.2.1 Evoluzione ADSL 5


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in informatica
SSD:
A.A.: 2014-2015

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher nicolasgar di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Reti di calcolatori e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Ca' Foscari Venezia - Unive o del prof Balsamo Simonetta.

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