Pr

1
Présentation ADSL

• Quest-ce que lADSL

2
Objectif
Décrire les principes de base de la technologie
ADSL
3
Programme
La technologie ADSL
1 Historique des connexions à Internet 2
Principes de lADSL 3 Les perturbations sur la
ligne téléphonique dabonné 4 La technique
de transmission ADSL 5 Adaptation du débit des
modems 6 Détection et correction derreurs 7 Les
trames ADSL 8 Initialisation des modems 9
Installation usager 10 ADSL G-Lite 11 Les
standards
4
1 - Les connexions actuelles à Internet
5
1.1 ACCÈS INTERNET par RTC et RNIS
RTC
M
TNR
Fournisseur dAccès boîte à lettre page
perso. Web
ISP
ISP Internet Service Provider M Modem TA
Terminal Adaptor TNR Terminal Numérique de
Réseau RTC Réseau Téléphonique Commuté RNIS
Réseau Numérique à Intégration de Services
Internet
6
ACCÈS INTERNET via RAN
64kbs
M
2x64kbs
TNR
TNR
28,8kbs
M
33,6 kbs
Zone tel 3
Zone tel 1
RTC
ou
Zone tel 2
RNIS
POP Point Of Presence RAN Remote Access
Node LS Ligne Spécialisée M Modem ISP
Internet Service Provider TNR Terminal
Numérique Réseau
Internet
ISP
7
1.2 ACCÈS INTERNET via satellite
M
2x64kbs
TNR
M
28,8kbs
28,8kbs
RTC
ou
RNIS
RAN (POP)
LS
Frame Relay ou X25
RAN Remote Access Node POP Point Of
Presence ISP Internet Service Provider M
Modem TNR Terminal Numérique Réseau
Internet
ISP
8
1.3 ACCÈS INTERNET via réseau câblé
M
2x64kbs
TNR
M
28,8kbs
28,8kbs
RTC
ou
RNIS
RAN (POP)
LS
RAN Remote Access Node POP Point Of
Presence ISP Internet Service Provider M
Modem TNR Terminal Numérique Réseau
Internet
ISP
9
1.4 Accès Internet à partir dun réseau Intranet
M
2x64kbs
28,8kbs
TNR
M
28,8kbs
RTC
ou
RNIS
RAN (POP)
RAN (POP)
LS
X25
RAN Remote Access Node POP Point Of
Presence ISP Internet Service Provider M
Modem TNR Terminal Numérique Réseau
Internet
ISP
10
1.5 Modem à bande téléphonique
Bp
Fréquence
300Hz
3400Hz
Réseau
Paire torsadée
Modem
Modem
Usager
Bp Bande Passante
11
Modems en bande téléphonique
Dates Débits Normes
60s 300 à 1,2Kb/s 1968 2,4 kb/s
V26 1976 4,8 Kb/s V27 1984 9,6 Kb/s
V32 1991 14,4 Kb/s V32bis 1989 19,2 Kb/s
V33bis 1998 33,6 Kb/s V34 1998 56 / 33,6
Kb/s V90
12
1.6 Capacité de la paire torsadée
Affaiblissement (dB)
0
1 km
20
2km
3km
40
4km
Câble de 0,5mm²
60
80
Fréquence (Hz)
10 KHz
100 KHz
1 MHz
POTS Plain Old Telephone Services
13
2 - Les Principes de lADSL
14
Caractéristiques des services interactifs
Voie descendante
15
Débits souhaités et débits offerts
Débit
Années
16
Caractéristiques externes de lADSL
ADSL Asymetric Digital Subscriber Line
Site usager
Central local
Paire torsadée
Jusquà 5,4 km
17
Les voies de transmission ADSL
Usager
Réseau
Services Téléphoniques
Paire de cuivre
Descendant (Downstream)
? 8,128 Mb/s
Montant (Upstream)
? 832 Kb/s
18
Modulation FDM
Amplitude
POTS
Fréquence
300Hz
1,1 MHz
3400Hz
POTS Plain Old Telephone Service
(bon vieux service téléphonique) FDM Frequency
Division Modulation
19
Modulation par annulation décho
Amplitude
POTS
Fréquence
1,1 MHz
300Hz
3400Hz
20
Modems en bande non téléphonique
UTP Unshielded Twisted Pair (Paire
torsadée non blindée)
21
Performances des modems ADSL
10
ADSL Downstream
8
6
Mbit/s
4
2
km
0
0
1
2
3
4
5
6
1000
ADSL Upstream
800
Kbit/s
600
400
200
km
0
0
1
2
3
4
5
6
22
Technologies daccès mobile
GSM Global System for Mobile Communication GPRS
General Packet Radio Service HSCSD High Speed
Circuit Switched Data EDGE Enhanced Data rates
for GSM Evolution UMTS Universal Mobile
Telephone Service
23
Solutions apportées par le réseau daccès ADSL
PROBLÈMES ACTUELS
Raccordement abonné de type filaire (modem aux
débits lt 56 kbits/s)
Réseau téléphonique à débit faible
24
Principe du système ADSL
RTC
Paire torsadée
ADSL
ATM
POTS splitter ( filtre du service téléphonique
) ATU-C Adsl Transceiver Unit - Central ATU-R
Adsl Transceiver Unit - Remote Eth Ethernet SDH
Synchronous Digital Hierachy ATM Asynchronous
Transfer Mode ATM-F ATM Forum
25
3 - Les perturbations les lignes dabonnés
26
Affaiblissement en fonction de la distance
Central local
Site usager
Paire torsadée 0,5 mm2
27
Affaiblissement en fonction de la fréquence
Affaiblissement (dB)
0
1 km
20
40
Câble de 0,5mm
60
80
Fréquence (Hz)
10 KHz
100 KHz
1 MHz
28
Dispersion des impulsions
29
Branchements en dérivation
Pré-câblage
30
Diaphonie
Sites usager
31
Perturbations radioélectriques
32
4 La technique de transmission ADSL
33
Contrainte de Nyquist
Symbole
Pour une bande passante donnée, le nombre de
symboles/seconde (RsBAUDS) est limité ceci afin
déviter le brouillage inter symbole. (Rs ? 2
x Bp )
Exemple pour la Bp téléphonique (4000Hz) Rs ?
8000 bauds
34
Un bit par symbole
gtRapidité de modulation (? 2 x Bp) 8000 bauds
gtDébit binaire 8000 bits/s
si un bit/symbole
Question Comment augmenter le débit sans
augmenter la rapidité de modulation?
35
Quadrature Amplitude Modulation
QAM-4
( 2 bits par symbole )
Constellation
Débit binaire ( b/s ) 2 x Rapidité de
modulation ( Bauds )
36
QAM-16
4 bits par symbole
Modulation de phase et damplitude
Exemple
Constellation
Donnée
Longueur du symbole
37
Brouillage
Constellation
Donnée émise QAM-16
1001
Capacité f (bruit ...)
Théorème de Shannon-Hartley Capacité b/s 1/3 x
Bp x Signal/bruit
38
Efficacité dun QAM-n en fonction du SNR
SNR Signal Noise Ratio (Rapport signal/bruit)
39
Rapport Signal / Bruit et QAM
40
Capacité fondamentale de Shannon-Hartley
Capacité fondamentale de Shannon
41
Discrete Multi Tone DMT
POTS
4
138
1100
25
165
kHz
255 fréquences porteuses situées à n x 4,3125kHz
Frequency Division Modulation Bande upstream
au-dessus de la bande downstream
Modulation QAM-4 ( 2 bits / symbole ) à QAM-16384
( 14 bits / symbole )
Période dun symbole ? 250?s soit 4000 symboles/s
42
Discrete Multi Tone DMT
Somme des signaux QAM
- Espacés en fréquence
- Synchronisés en temps
43
Affectation des bits ADSL en DMT
Affaiblissement
44
Suppression de certaines fréquences en DMT
Niveau de bruit
Fréquence
45
Nombre de bits / tonalité à linitialisation
Valeur maximale possible
Bits/tonalité
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Tonalités
46
Exercice
Loutil de gestion des accès ADSL permet de
visualiser la répartition des bits par tonalité.
Soit lextrait suivant dune répartition
Tonalité
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31..
Nbre Bits
0 0 0 0 0 0 0 8 9 10 11 12 12 13 13
12 13 13 13 13 13 13 12 13 12 12 12
11 11 11 0 ..
1 -Déterminez la bande de fréquences utilisée
pour la voie montante.
2- Calculez la capacité montante.
47
5 Adaptation du débit des modems
48
Marge de signal/bruit
Puissance signal
Tx
49
Marge de signal/bruit (termes techniques)
Signal power
Used S/N
Real S/N
Target Noise Margin
Tx
50
Evolution du bruit
Puissance signal
S/N utilisé
Target Noise Margin
Bruit
t
Rx
Tx
Init.
51
Augmentation de la puissance démission
Signal power
Used S/N
Target Noise Margin
Noise
t
Rx
Tx
Init.
52
Diminution de la puissance démission
Signal power
t
53
Paramètres
Signal/Noise Margin
Diminution de la puissance démission
Maximum Additional Noise Margin
État opérationnel stable
Target Noise Margin (6dB)
État opérationnel stable
Minimum Noise Margin (1dB)
Augmentation de la puissance démission
0dB
t
BER gt 10-7
54
Débit contrôlé par opérateur
Démarre à 5 Mb/s montant sinon, I kill you !
La ligne est trop mauvaise, je ne peux pas
atteindre 5 Mb/s montant, sil vous plaît laissez
moi vivre!
55
Modem Mode dadaptation 1 (débit contrôlé par
opérateur)
Débit
t
56
Débit adaptatif
Tu dois démarrer au maximum de tes
possibilités entre 4 Mb/s and 8 Mb/s ou bien

Le débit maximum que je peux atteindre est 3,6
Mb/s, donc, je ne peux démarrer, sil vous plaît
laissez moi vivre ...
57
Modem Mode dadaptation 2 (débit sélectionné
automatiquement)
Débit
Débit maxi souhaité
Débit modem possible à linitialisation
Débit mini souhaité
t
58
ANT Mode dadaptation 3 (débit sélectionné
dynamiquement)
t minimum time interval
Débit réel
t
59
6 Détection et correction derreurs
60
Distance de Hamming entre 2 mots code
Distance minimale dn-k1 gt 2-112
61
Code détection derreur

• La propriété dun code détecteur ou correcteur
  derreurs dépend de la distance minimale entre
  les codes

• Le nombre de bits erronés  e  détectable par un
  code est e d - 1

Réception
Emission
Mot de code
Matrice de contrôle
Message à transmettre
Matrice de génération
0
00
Dictionnaire
0 0 0 1 1 0 1 1
Valeurs valides
Ce système est capable de détecter ed-1 gt
2-1 1 erreur simple
62
Code correction derreur
Un système est capable de corriger  c  erreurs
en fonction de la distance minimale c ( d -
1 ) / 2
000
63
Code REED-SOLOMON
Code RS(255,239)
octet
1
Distance n-k1 d (2558)-(2398)1 d129
2
3
4
Vecteur de message (K)
Correction (d-1)/2 c(129-1)/2 c 64 bits
239
Ce code RS peut corriger jusquà 64 bits erronés
par vecteur code
Surdébit 16/255 soit 6,3
64
Correction derreurs sans entrelacement
Code RS (11,15)
65
Correction derreurs avec entrelacement
Vecteur message
Ctrl
Données à transmettre
Bloc 0
Bloc 1
Bloc 2
Bloc 3
Bloc 4
Données en ligne
66
Nombre doctets corrigibles avec entrelacement
Vecteur message
Correction 2
Ctrl
Données à transmettre
Bloc 0
Bloc 1
Bloc 2
Bloc 3
Bloc 4
Profondeur dentrelacement 15
Données en ligne
Rafale derreurs corrigibles 15 x 2 30
67
Limites de lentrelacement
Vecteur message
Correction 2
Ctrl
Données à transmettre
Bloc 0
Bloc 1
Bloc 2
Bloc 3
Bloc 4
Profondeur dentrelacement 15
Données en ligne
Rafale derreurs corrigibles 15 x 2 30
68
RS avec ou sans entrelacement
Commut. Circuit Virtuel (VPI/VCI)
Données à émettre
MODEM ADSL
69
Programmation de délai dentrelacement
DELAY
HIGH
18 ms
MEDIUM
LOW
FAST
4 ms
Bitrate
2 ms
70
7 - Les Trames ADSL
71
Trames ADSL
DFData Frame (trame de données) SF Super
frame (super trame) FEC Forward Error Correction
(contrôle Reed Solomon) DMT Discret Multi
Tone TC Transmission Convergence PM
Physical Medium
72
0ctets de synchronisation
synch
FEC
Données
1 oct.
Super Trame (SF)
SYNC 68
73
Affectation des bits aux différentes tonalités
74
8 Initialisation des modems
75
Initialisation des modems
Quatre séquences
76
9 Installation usager
77
Installation du filtre POTS centralisé
Précâblage
Ligne dabonné
78
Fitrages
79
Modification du câblage client
Précâblage
Voix
Ligne dabonné
80
Splitter less
Précâblage
Ligne dabonné
81
10 ADSL G-lite
82
ADSL G-lite

• Débit descendant jusquà 1,536Mb/s

• Débit montant jusquà 512kb/s

• Puissance réduite

• Protocole  Fast retrain 

• Supporté par les industriels PC

83
11 - Les standards ADSL
84
Standards
dmt Discrete Multi Tone hs HandShake
85
Répartition de la bande passante
G.dmt / POTS
UP
DN
POTS
29 125khz
38 163khz
7 30khz
255 1100khz
G.dmt / RNIS
UP
DN
RNIS
48 207khz
63 271khz
29 125khz
255 1100khz
G.lite
UP
DN
POTS
127 548khz
7 30khz
38 163khz
29 125khz