20. Modems für "die letze Meile"

Transkript

1 20. Modems für "die letze Meile" Nach wie vor Kupferkabel zwischen Vermittlung und Teilnehmer: - meist keine aktiven Komponenten/Verstärker, früher Pupin-Spulen, - Leitungslängen: 75% < 2 km; 98% < 8 km. Digitale Übertragung im Backbone-Netz. Uko für ISDN Teilnehmer (USA: DSL=Digital Subscriber Line). HDSL - High Speed Digital Subscriber Line - gegenüber PCM30 Primärratenanschlüssen verbesserte Modemtechnik, - High-Speed impliziert Übertragungsgeschwindigkeiten > ISDN, - Symmetrisch: upstream = downstream Rate, - 2 MBit/s, 3 Leitungspaare, 1,5 MBit/s, 2 Leitungspaare, - SDSL: 1 Paar, 2 Mbit/s, 3 km, ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line: Upstream Downstream. VDSL - Very high rate Digital Subscriber Line. RADSL = Rate Adaptive Digital Subscr. Line. T-DSL - Handelsname für die ADSL Technik der Deutschen Telekom: - Downstream: (768)/ kbps, Upstream: kbps, Standardisierungsgremium: ETSI TM3 1 Rechnernetze II, So 2004, VS Infvormatik, Uni Ulm, P. Schulthess

2 Zielsetzung: - Hohe Datenrate vor allem downstream, - Koexistenz mit dem Telephon, - Multimedia-Ströme, - günstige Kosten xdsl Schnelle Zugangstechniken ATM PSTN Splitter Teilnehmeranschlussleitung Splitter Leistungsmerkmale: - Z.B. 5,5 km / 0,5 mm Kabel / 1,5 Mbit/s / 16 kbit/s - Z.B. 2,7 km / 0,4 mm Kabel / 6,1 Mbit/s / 576 kbit/s 2 Rechnernetze II, So 2004, VS Infvormatik, Uni Ulm, P. Schulthess

3 Standard-Datenraten für ADSL: - downstream (zum Teilnehmer): n * (1536 bzw. 2048) kbit/s - upstream (vom Teilnehmer): 16, 64, 160, 384, 544, 576 kbit/s Twisted-Pair Teilnehmerleitung [Bellcore]: - typische Telefonleitung mit 22 Spleiss-Stellen, - 90 db bei 1 MHz und 5 km. Modulation & Codierung: - DMT: Discrete Multitone Transmission, * 4 khz Sub-Kanäle, - in jedem Kanal QAM, - FEC Fehlerkorrektur. Frequenzgetrenntlage-Verfahren: P O T S khz Oder Echokompensation: P O T S upstream downstream upstream downstream khz 3 Rechnernetze II, So 2004, VS Infvormatik, Uni Ulm, P. Schulthess

4 20.2 VDSL - Very high data rate DSL Zielsetzung: HDTV & Videokonferenz auf vorhandenen Kupferleitungen. Leistungsmerkmale: - symmetrische Variante mit Echokompensierung, - downstr.: Bruchteil von MBit/s (ATM), - upstream: 1.6, 2.3, 19.2 MBit/s - Platz für Telefon und ISDN, m: MBit/s, m: MBit/s, m: MBit/s Diskutierte Übertragungscodes für VDSL: - CAP Carrierless AM/PM (QAM, QPSK upstr.) - DMT Discrete Multitone basiert auf DFT, - DWMT Discrete Wavelet Multitone - SLC Simple Line Code: Basisband gefiltert - FEC: Reed Solomon Mehrgerätekonfigurationen - NT aktiv: Ethernet-Hub, - NT passiv: FDM P O T S I S D N upstream downstream khz Rechnernetze II, So 2004, VS Infvormatik, Uni Ulm, P. Schulthess

5 20.3 Kabelverteilnetze (CATV) Umbau zum bidirektionalen Netz: Aktuelles Angebot auf dem TV-Verteilnetz der Kabel BW: ~ 40 analoge und ~100 digitale TV-Programme, - 2 analoge Telephonkanäle (non ISDN), - Internetzugäng: 64 kbps bis 10 Mbps. Erweiterung des TV-Verteilnetzes: - HF-Verstärker und Frequenzweichen, - Kopfstation mit Internetanschluss, - Splitter, Taps, Settop-Boxes. 5 Rechnernetze II, So 2004, VS Infvormatik, Uni Ulm, P. Schulthess

6 Kabel-Modems Downstream in einem TV-Kanal: 6 MHz Upstream 2 MHz Band im zwischen MHz Alternativ Daten-Kanäle außerhalb des TV-Spektrums: Moderne Systeme arbeiten mit einem Paketprotokoll. Ältere Systeme auch mit Punkt-zu-Punkt Szenarien. Nutzung bis ca. 1 GHz möglich. MHz Gemeinsames Medium - mit anderen Teilnehmern geteilt, jedoch unter Kontrolle der Kopfstation, - Sequentialisierung im upstream-kanal: S-CDMA - Timing Advance für die Klientenstatioen, - downstream durch Router verteilt - mehrere TV-Kanäle verwendbar - 10% Protokolloverhead - Verschlüsselung. 6 Rechnernetze II, So 2004, VS Infvormatik, Uni Ulm, P. Schulthess

7 Aufbau ähnlich wie konventionelle Modems: - höhere Symbolrate als traditionelle Modems, - Teilnehmer-Schnittstelle PC-Bus, Ethernet, - upstream QPSK 600 kbit/s - 10 MBit/s, - - downstream QAM bis zu 43 MBit/s, TV-KABEL Oszillator Modulator D/A Cnv. Tuner Demodulator A/D Cnv. RAM Signalprozessor Ethernet, PC-Bus... 7 Rechnernetze II, So 2004, VS Infvormatik, Uni Ulm, P. Schulthess

8 Optische Verteilstrukturen FTT{ C, B, N, H } = Fiber to the {Curb, Building, Neighborhood, Home} Teilnehmer an einer Trunk-Glasfaser. ATM-Pakete mit z.b. 155 Mbit/s. ONT = Optical Network termination: - letztes Teilstück evtl. ADSL oder HDSL TV, telephone, Internet ONT 8 Rechnernetze II, So 2004, VS Infvormatik, Uni Ulm, P. Schulthess