Προβλήματα σε γραμμές ADSL απο την πλευρά του συνδρομητή

[Nitro]

Οπως γνωρίζουμε υπάρχει περιορισμός στο ADSL σχετικά με την απόσταση μεταξύ DSLAM και των συνδρομητών.

Οι περιορισμοί αυτοι ανάλογα με την απόσταση την ποιότητα του χαλκού έχουν άμμεση σχέση με την ταχύτητα που τελικά έχει ο χρήστης (8000 kbit/s >downstream 768kbit/s > upstream).

Η συνήθης απόσταση μεταξύ συνδρομητή (MODEM) και κεντρού (DSLAM) είναι της τάξης των 200 με 5000 μέτρων (σχ.1)

Παρακάτω θα ασχοληθούμε με τα 8 πιό σημαντικά προβλήματα που παρουσιάζονται πάνω στις δισύρματες χάλκινες γραμμές:

1.ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗ ΓΡΑΜΜΗΣ (Line Attenuation)
2.ΠΑΛΜΙΚΗ ΔΙΑΣΠΟΡΑ
3.ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΕΙΣ
4.ΓΕΦΥΡΩΜΕΝΕΣ ΠΗΓΕΣ GEG2.ΠΑΛΜΙΚΗ ΔΙΑΣΠΟΡΑ
5.ΘΟΡΥΒΟΣ και ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ
6.ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΣΥΝΑΚΡΟΑΣΗ
7.ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ(RFI)
8.ΩΣΤΙΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ



[break=ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗ ΓΡΑΜΜΗΣ (Line Attenuation)]
1.ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗ ΓΡΑΜΜΗΣ (Line Attenuation)


(σχ. 2)


(σχ. 3)

Παρατηρώντας τα παραπάνω θεωρητικά γραφήματα (σχ.2) & (σχ.3) διαπιστώνουμε με μια πρώτη ματιά ότι και η συχνότητα και η απόσταση έχουν σημαντικό μερίδιο σε αυτό που ονομάζουμε ποιότητα γραμμής.

Τι συμβαίνει όμως πραγματικά ;

Εξασθένηση

Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε ότι το εκπεμπόμενο σήμα πάνω σε συστραμένο δυσύρματο χαλκού όταν λαμβάνεται στην άλλη πλευρά έχει χάσει μέρος από την ισχύ του.



Επιδερμικό Φαινόμενο (SKIN EFFECT)

Ο μοναδικός τρόπος να επιτύχουμε υψηλό τρόπο μετάδοσης είναι να αυξήσουμε την συχνότητα για να χρησιμοποιήσουμε την εξωτερική επιφάνεια του καλωδίου.

Η συχνότητα είναι υπεύθυνη σε ένα συστραμένο καλώδιο να υπερισχύσει δια μέσου του επιδερμικού φαινομένου. Παρακάτω βλέπουμε τα απότελέσματα εξασθένησης από την αύξηση της συχνότητας σε διάφορα μήκη καλωδίων.



Παράδειγμα

Σε χαλκό διατομής 0.5mm και για απόσταση 5Km οι απώλειες είναι 55dB στα 300 Ηz.Aυτό σημαίνει πως η ισχύς του σήματος μειώθηκε κατά 300.000 φορές.

Συγκρίνοντας το παραπάνω με μια οπτική ίνα στα 1.55 μ>m που έχει εξασθένηση 0.2dB/>km και ανεξάρτητα με την συχνότητα του σήματος τα �55dB εξασθένηση έρχονται στα 275 >km.

Προτεινόμενες λύσεις

Το πρόβλημα της εξασθένησης μπορεί να λυθεί αυξάνοντας την εκπεμπόμενη ισχύ.

Θα δούμε παρακάτω όμως ότι η συνακρόαση (cross> talk) μας περιορίζει την εκπεμπόμενη ισχύ του σήματος και έτσι τυπικά το σήμα που φτάνει στον δέκτη είναι πολύ μικρό.

Σημειώνουμε επίσης ότι η ισχύουσα κατάσταση είναι απαραίτητη στην μετάδοση του ADSL. Δεν είναι εφικτή η επέμβαση με ραδιοφωνική εκπομπή η οποία να διαμορφώνει την ισχύ του σήματος που αρχικά στέλνεται στην γραμμή.

Το MODEM πρέπει να διαμορφώνει την κατάσταση ώστε και οι δύο πλευρές να έχουν εξασθένηση 0dB για κοντινές γραμμές και 55dB για απόμακρυσμένες γραμμές μια και δεν μπορεί να μας είναι γνωστή η κατάσταση της γραμμης όταν εγκαθιστούμε το Modem.


[break=ΠΑΛΜΙΚΗ ΔΙΑΣΠΟΡΑ]
2.ΠΑΛΜΙΚΗ ΔΙΑΣΠΟΡΑ

Ένα άλλο πρόβλημα είναι το παρακάτω. Ακόμα και όταν γίνεται προσπάθεια εξισορρόπησης για να περιοριστεί το φαινόμενο της εξασθένησης οι παλμοί που φτάνουν στο τέρμα της γραμμής είναι διαφορετικοί από το αρχικό σήμα.

Το παρακάτω σχεδιάγραμμα μας δείχνει τι συμβαίνει όταν ένας παλμός 2μs μεταφέρεται μέσω γραμμών μεταβαλλόμενου μήκους ακόμα και με την διόρθωση για την εξασθένηση. Ο παλμός επανέρχεται ξανά και ξανά καθώς μεταδίδεται, το φαινόμενο αυτό ονομάζεται διασπορά..



ISI

Για το φαινόμενο της διασποράς υπεύθυνη είναι η συχνότητα και εξαρτάται από το κανάλι που μεταφέρει την λειτουργία. Αυτό ονομάζεται και ISI.

Για τον περιορισμό του εύρους η γραμμικότητα των καναλιών της συχνότητας εξαρτάται από την εξασθένηση και την καθυστέρηση. Ο παλμός διαδίδεται και εκτείνεται με διαφορετικό βαθμό μετάδοσης ο οποίος επεμβαίνει με άλλους παλμούς εξαιτίας των λαθών στην διαδικασία ανίχνευσης. Αυτό το φαινόμενο χειροτερεύει την κατάσταση για σύντομους παλμούς και επιφέρει περιορισμούς για την υψηλή μετάδοση δεδομένων.

Το ISI μπορεί μερικά να περιοριστεί χρησιμοποιώντας εξωτερικούς ισοσταθμιστές καναλιών. Πρέπει όμως να λάβουμε υπόψη ότι όσο η ισοστάθμιση τόσο και η ενίσχυση καθορίζεται από την ποιότητα του λαμβανομένου σήματος.


[break=ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΕΙΣ]
3.ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΕΙΣ

Οι αντανακλάσεις στα καλώδια οφείλονται στους δέκτες ,στην διαφορά μετρητών καλωδίων , στις πηγές και στο ότι τα καλώδια δεν είναι εξ ολοκλήρου ομοιογενή.

Κάθε μια από αυτές τις πιθανές αιτίες αναλύονται στις παρακάτω υποενότητες.

Μη συμβατός πομποδέκτης

Οι μεγαλύτερες αντανακλάσεις προκαλούνται στα σημεία όπου οι πομποδέκτες συνδέονται με το καλώδιο και στις δύο άκρες της γραμμής.

Αυτή η σύζευξη στη γραμμή ολοκληρώνεται από αυτό που εμείς ονομάζουμε ως υβριδικός μετασχηματιστής σχ .4

Παρ' όλα αυτά η πλήρης απομόνωση απαιτεί ότι η σύνθετη αντίσταση είναι ίδια σε όλες τις συχνότητες όμως δεν είναι γενικά εφικτό αφού το κάθε σήμα καταλαμβάνει ένα μεγάλο φάσμα συχνοτήτων .

Οι διαφορές στη σύνθετη αντίσταση των καλωδίων είναι πιό μεγάλες στις χαμηλότερες συχνότητες, έτσι ένας υβριδικός μετασχηματιστής παρέχει κανονικά τη λιγότερη μείωση ηχούς στις χαμηλότερες συχνότητες.

Και πάλι, το modem πρέπει να είναι σε θέση να εγκατασταθεί στους διαφορετικούς τύπους γραμμών, κάθε μήκος παρουσιάζει μια διαφορετική σύνθετη αντίσταση στο modem.

Ένας ακυρωτής ηχούς πρόκειται συνήθως να ακυρώσει αυτήν την ανεπιθύμητη ηχώ εκτός αν μεταδόσει και λάβει τα σήματα καταλαμβάνοντας τις μη-επικαλυμμένες ζώνες συχνότητας, όπως συμβαίνει με την πολυπλεξία τμήματος συχνότητας (FDM).


σχ 4

Μεταβάσεις μετρητών

Ο βρόχος μπορεί να ενισχυθεί με καλώδια διαφορετικών διαμέτρων με τους λεπτύτερους μετρητές κοντά στην τοπική ανταλλαγή και τους πιό χονδροειδείς μετρητές κοντά στις εγκαταστάσεις πελατών. Αυτό όμως προκαλεί τις αντανακλάσεις και έχει επιπτώσεις στα modem. Εδώ οι αντανακλάσεις είναι επίσης υψηλότερες στις χαμηλές συχνότητες.


[break=ΓΕΦΥΡΩΜΕΝΕΣ ΠΗΓΕΣ GEG]
4.ΓΕΦΥΡΩΜΕΝΕΣ ΠΗΓΕΣ GEG

Δεδομένου ότι η κατασκευή των εγκαταστάσεων βρόχων εμφανίζεται συνήθως μπροστά από τα αιτήματα για την εξυπηρετήση των πελατών, τα καλώδια διανομής τίθενται συνήθως στην διάθεση όλων των πιθανών περιοχών πελατών.

Έτσι είναι μια κοινή πρακτική να συνδεθεί ένα συστραμένο ζευγάρι από ένα καλώδιο τροφοδοτών με περισσότερα από ένα καλώδια διανομής για να μεγιστοποιήσει την πιθανότητα της επίτευξης ενός πιθανού πελάτη.

Τα αχρησιμοποίητα καλώδια διανομής οδηγούν σε εξασθένηση σήματος δείχνουν ότι γεφυρωμένες πηγές δημιουργούν επίσης και τους παλμούς ηχούς (σχ.5).

Η παρουσία γεφυρωμένων πηγών έχει επιπτώσεις επίσης στη απόκρυση συχνότητας του καλωδίου και κατά συνέπεια διαστρεβλώνει τους παλμούς (σχ.5).

Οι γεφυρωμένες πηγές είναι κάτι κοινό στις ΗΠΑ και στην Ελλάδα , αλλά όχι στην Ευρώπη.Παραδείγματος χάριν, η British Telecom και η BELGACOM δεν έχουν καμία γεφυρωμένη πηγή .


σχ 5

[break=ΘΟΡΥΒΟΣ και ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ]
5.ΘΟΡΥΒΟΣ και ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ

Αυτό το τμήμα περιγράφει τις σημαντικότερες πηγές θορύβου και παρέμβασης που έχουν επιπτώσεις στο βασισμένο χάλκινο δίκτυο πρόσβασης.

Λευκός θόρυβος

Ο λευκός θόρυβος έχει πολλές προελεύσεις και είναι σχεδόν αναπόφευκτος. Αυτό σημαίνει ότι ακόμα κι αν όλες οι πηγές θορύβου και παρεμβολής μπορούν να αποκοπούν θα υπάρχει ακόμα (λευκός) θόρυβος υποβάθρου που θα περιορίσει την απόδοση συστημάτων.

Συνακρόαση

Η συνακρόαση είναι ένας από τους σημαντικότερους περιορισμούς στους ψηφιακούς βρόχους συνδρομητών. Ο μηχανισμός του οφείλεται πρώτιστα στη χωρητική σύζευξη του σήματος σε ένα καλώδιο ή ακόμα και σε παρακείμενη ομάδα συνδέσμων. Δύο είδη συνακρόασης υπάρχουν: Near Εnd CROSSTalk (NEXT) και Far End CROOSTalk (FEXT).σχ 6

NEXT ορίζεται η μια επίδραση συνακρόασης μεταξύ της μετάδοσης και λήψης από τα ζευγάρια στο ίδιο τέλος του τμήματος καλωδίων.

FEXT όριζεται η επίδραση της συνακρόασης στο δέκτη λόγω των παρακείμενων συσκευών αποστολής σημάτων.

Η FEXT υφίσταται την ίδια απώλεια καναλιών με το σήμα ενώ η NEXT όχι. Επομένως, στην κατάσταση όπου τα σήματα ταξιδεύουν και στις δύο κατευθύνσεις μέσα στο ίδιο καλώδιο, η NEXT θα είναι πολύ μεγαλύτερη από FEXT. Εάν τα σήματα χρησιμοποιούν την ίδια ζώνη συχνότητας , όπως συμβαίνει στην ακύρωση ηχούς,η NEXT θα είναι σημαντικότερη συνεισφέρουσα στη συνακρόαση ζωνών. Η NEXT θα είναι επίσης πολύ μεγαλύτερη στην περίπτωση που τα modem βρίσκoνται το ένα κοντά στον άλλο. Αυτό υπονοεί ότι η NEXT είναι σημαντικότερη στο κεντρικό γραφείο και έπειτα στην πλευρά των χρηστών.


σχ 6

[break=ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΣΥΝΑΚΡΟΑΣΗ]
6.ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΣΥΝΑΚΡΟΑΣΗ

Εκτός από τη συνακρόαση που περιγράψαμε πιο πάνω, υπάρχει και το πρόβλημα της εσωτερικής συνακρόασης. Ενώ δεν είναι πραγματικά συνακρόαση, μπορεί εντούτοις να θεωρηθεί συνακρόαση μεταξύ της συσκευής απόστολής σημάτων και του δέκτη του ίδιου modem. Αυτό το πρόβλημα οφείλεται στην πάντα περιορισμένη απόμόνωση μεταξύ του δέκτη και της συσκευής αποστολής σημάτων. Ο τεχνικός όρος είναι "δια - υβριδική επιστροφής απώλεια". Είναι επίσης μια συνέπεια του μη-ιδανικού ταιριάσματος. Θυμηθείτε από το σχ 7 ότι η μείωση στη γραμμή μπορεί να είναι τουλάχιστον 55 dB. Επομένως,για να λάβει ένα σήμα που είναι ακόμα υψηλότερο στο επίπεδο από το μόνο σήμα συνακρόασης, η απομόνωση πρέπει να είναι τουλάχιστον 55 dB, εάν και τα δύο σήματα στέλνονται στο ίδιο επίπεδο.


σχ 7

Όπως στην περίπτωση NEXT αυτό το πρόβλημα είναι σημαντικό εάν και τα δύο εκπεμπόμενα και λαμβανόμενα σήματα χρησιμοποιούν την ίδια ζώνη συχνότητας, παραδείγματος χάριν όπως και στην περίπτωση της ηχούς χρησιμοποιούμε την αφαιρετική τεχνική.


[break=ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ(RFI)]
7.ΠΑΡΕΜΒΟΛΕΣ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ(RFI)

Το δίκτυο πρόσβασης εκτίθεται σε ένα ευρύ φάσμα παρεμβολής ραδιοσυχνότητας (RFI), τα μακρά κύματα (LW) και οι μέσες μεταδόσεις ραδιοφωνικής μετάδοσης μεσαία κύματα (MW) (σχ. 8)

Αν και τα ζευγάρια πρόσβασης στο δίκτυο είναι γενικά καλά τοποθετημένα και δεν παίρνουν RFI εύκολα (σημειώστε ότι RFI είναι πιθανότερο να παρθεί σε ανοικτή επικοινωνία στις αγροτικές περιοχές όπου τα καλώδια είναι περισσότερο εκτεθιμένα), πρέπει να βρεθούν τα μέσα για το σύστημα μετάδοσης ώστε να μην είναι ευκολοπρόσιτα σε αυτήν την μορφή παρεμβολής.

ΣΗΜΕΙΩΣΤΕ επίσης ότι λόγω της ηλεκτρομαγνητικής νομοθεσίας περί συμβατότητας (EMC), είναι μια απαίτηση ότι το σύστημα μετάδοσης δικτύων (ADSL) δεν παρεμποδίζει τη ραδιο μετάδοση όπου και τοποθετεί επίσης ένα όριο με βάση το σήμα που στέλνεται στη γραμμή.

Εν προκειμένω η τεχνική διαμόρφωσης DMT έχει το σημαντικό πλεονέκτημα των απαιτήσεων σχετικά με την επανάληψη και την ακτινοβολία στις ανεπιθύμητες ζώνες συχνότητας.


σχ 8


[break=ΩΣΤΙΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ]
8.ΩΣΤΙΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ

Ο ωστικός θόρυβος χαρακτηρίζεται από το σπάνιο υψηλό εύρος του . Προκαλείται δε από θορύβους που συνήθως δημιουργούνται από διακόπτες μετατροπής στα κέντρα ελέχγου, οι τριγμοί των πινάκων, τα PSTN που χτυπούν, οι αστραπές που πέφτουν κοντα σε γραμμές ... ή ίσως γειτονικοί σιδηροδρομικοί σταθμοί, βιομηχανικές εγκαταστάσεις, ανελκυστήρες... κλπ

Τα χαρακτηριστικά του ωστικού θορύβου εξαρτώνται από τον τύπο διακόπτη χρησιμοποιούμενο και είναι επομένως συγκεκριμένος για κάθε χώρα και ακόμη και θέση.

Λόγω των αιχμηρών ακίδων, τα ωστικά φάσματα θορύβου είναι συγκριτικά επίπεδα πέρα από το εύρος ζώνης σήματος του ADSL (τα σήματαADSL περιορίζονται σε μια μέγιστη συχνότητα περίπου 1MHz). Ήταν υπολογισμένο ότι το μέγιστο επίπεδο στις ενεργές γραμμές μπορεί να υπερβεί 200 >V και ότι τα μέγιστα επίπεδα μέχρι 60mV μπορούν να συνδεθούν με τα ανενεργά ζευγάρια μέσω NEXT.

Ο ωστικός θόρυβος μπορεί να αλλοιώσει το σήμα πέρα από την αναγνώριση.

Οι μπροστινοί κώδικες διορθώσεων λάθους (Interleaved) μπορούν να αποτρέψουν τη εισαγωγή θορύβου κατά την είσοδο του σήματος.

[break=ΓΛΩΣΣΑΡΙ]

[asfalis]

Καταπληκτική διατριβή... μπράβο!

[steliosgpet]

Πάρα πολύ διαφωτιστικό!
Ευχαριστώ.

[D_J_V]

Τώρα κατάλαβα γιατί πιάνω μόνο 14-15 !
Στη γειτονιά έχω αρκετούς ραδιοερασιτέχνες στα Μεσαία κύματα...
Και δε μου κάνει καρδιά να τους καρφώσω γιατί κι εγώ έχω τρέλα με το ραδιόφωνο...!!!

[lionbasilis]

Η δουλειά σου είναι καταπληκτική. Ευχαριστώ

[Promytheas]

Η διαφορά του ερασ. με τον επαγγ.

[hall2001]

Πολύ καλό σε ευχαριστούμε.

[lbch]

(Μετά από καιρό παίρνω γνώση από ένα ΑΡΙΣΤΟ φόρουμ σε πολλά θέματα)
WoooooooooooW again_2!