En telecomunicaciones , ITU-T G.992.1 (más conocido como G.dmt ) es un estándar de ITU para ADSL que usa modulación multitono discreta (DMT). El ADSL de velocidad completa G.dmt amplía el ancho de banda utilizable de las líneas telefónicas de cobre existentes, proporcionando comunicaciones de datos de alta velocidad a velocidades de hasta 8 Mbit / s en sentido descendente y 1,3 Mbit / s en sentido ascendente. [1]
Transceptores de línea de abonado digital asimétrica (ADSL) | |
Estado | En vigor |
---|---|
Año iniciado | 1999 |
Ultima versión | (12/03) Diciembre de 2003 |
Organización | ITU-T |
Comité | Comisión de Estudio 15 del UIT-T |
Estándares relacionados | G.992.2 , G.992.3 |
Dominio | telecomunicación |
Licencia | Disponible de forma gratuita |
Sitio web | https://www.itu.int/rec/T-REC-G.992.1 |
DMT asigna de 2 a 15 bits por canal (bin). A medida que cambian las condiciones de la línea, el intercambio de bits permite que el módem intercambie bits en diferentes canales, sin reentrenamiento, ya que cada canal se vuelve más o menos capaz. Si el intercambio de bits está desactivado, esto no sucede y el módem debe volver a capacitarse para adaptarse a las condiciones cambiantes de la línea.
Hay dos estándares en competencia para DMT ADSL: ANSI y G.dmt; ANSI T1.413 es un estándar norteamericano, G.992.1 (G.dmt) es un estándar ITU (Comité de Telecomunicaciones de las Naciones Unidas). G.dmt se usa con mayor frecuencia hoy en día, en todo el mundo, pero el estándar ANSI era antes popular en Norteamérica. Hay una diferencia en el encuadre entre los dos, y seleccionar el estándar incorrecto puede causar errores de alineación del marco cada 5 minutos aproximadamente. La corrección de errores se realiza mediante la codificación Reed-Solomon y se puede utilizar una protección adicional si se utiliza la codificación Trellis en ambos extremos. El entrelazado también puede aumentar la robustez de la línea, pero aumenta la latencia.
Historial DMT y tarifas de línea
La modulación es la superposición de información (o la señal) en una forma de onda portadora electrónica u óptica. Hay dos estándares competitivos e incompatibles para modular la señal ADSL, conocidos como modulación multitono discreta (DMT) y fase de amplitud sin portadora (CAP). CAP fue la tecnología original utilizada para las implementaciones de DSL, pero el método más utilizado ahora es DMT.
Los gráficos de la derecha resumen las velocidades que se pueden obtener para cada estándar ADSL según la longitud y la atenuación de la línea . El segundo gráfico es de mayor importancia ya que es la atenuación el factor que rige la velocidad de la línea porque la tasa de atenuación a lo largo de la distancia puede variar significativamente entre varias líneas de cobre debido a su calidad y otros factores. ADSL2 puede extender el alcance de líneas extremadamente largas que tienen una atenuación de alrededor de 90 dB. El ADSL estándar solo puede proporcionar un servicio en líneas con una atenuación no superior a unos 75 dB.
Detalles técnicos DMT
Bins (canales portadores)
Discrete Multi-Tone (DMT), el método de modulación más utilizado, separa la señal ADSL en 255 portadoras (bins) centradas en múltiplos de 4,3125 kHz. DMT tiene 224 bins de frecuencia descendente y hasta 31 bins ascendentes. Bin 0 está en DC y no se usa. Cuando se usa voz ( POTS ) en la misma línea, entonces el bin 7 es el bin más bajo usado para ADSL.
La frecuencia central del contenedor N es (N x 4,3125) kHz. El espectro de cada contenedor se superpone al de sus vecinos: no se limita a un canal de 4,3125 kHz de ancho. La ortogonalidad de COFDM lo hace posible sin interferencias.
Se pueden codificar hasta 15 bits por símbolo en un contenedor en una línea de buena calidad.
El diseño de frecuencia se puede resumir como:
- 30 Hz-4 kHz, voz.
- 4–25 kHz, banda de guarda no utilizada.
- 25-138 kHz, 25 bandejas ascendentes (7-31).
- 138-1104 kHz, 224 bins aguas abajo (32-255).
Por lo general, no se utilizan unos pocos bins alrededor del 31-32 para evitar interferencias entre los bins ascendentes y descendentes a ambos lados de 138 kHz. Estos contenedores no utilizados constituyen una banda de protección que debe elegir cada fabricante de DSLAM ; no está definida por la especificación G.992.1.
Multiplexación por división de frecuencia ortogonal codificada (COFDM)
El uso de bins produce un sistema de transmisión conocido como multiplexación por división de frecuencia ortogonal codificada (COFDM). En el contexto de G.992.1, en su lugar se utiliza el término "Discrete Multi-Tone" (DMT), de ahí el nombre alternativo del estándar, G.dmt. El uso de DMT es útil ya que permite al equipo de comunicaciones (módem de usuario / enrutador e intercambio / DSLAM) seleccionar solo los contenedores que se pueden usar en la línea, obteniendo así de manera efectiva la mejor tasa de bits general de la línea en cualquier momento dado. Con COFDM, una señal combinada que contiene muchas frecuencias (para cada contenedor) se transmite a lo largo de la línea. La Transformada Rápida de Fourier (y la iFFT inversa) se utiliza para convertir la señal en la línea en contenedores individuales.
Reducción de errores de bits con QAM y PSK
Se utiliza un tipo de modulación de amplitud en cuadratura (QAM) o modulación por desplazamiento de fase (PSK) para codificar los bits dentro de cada contenedor. Este es un tema complejo y matemático y no se discutirá más aquí. Sin embargo, se ha investigado mucho sobre estas técnicas de modulación y se utilizan para la transmisión porque permiten mejorar la SNR, reduciendo así el piso de ruido y permitiendo una transmisión más confiable de una señal con menos errores. La ganancia que se puede obtener por encima del piso de ruido puede oscilar entre 0,5 y 1,5 dB y estas pequeñas cantidades marcan una gran diferencia cuando se envían señales a través de líneas de cobre de larga distancia de 6 km o más.
Calidad del contenedor y tasa de bits
La calidad de la línea (qué tan bien funciona) a la frecuencia del contenedor en cuestión determina cuántos bits se pueden codificar dentro de ese contenedor. Como ocurre con todas las líneas de transmisión , depende de la atenuación y la relación señal / ruido .
La SNR puede diferir para cada contenedor y esto juega un factor importante para decidir cuántos bits se pueden codificar de manera confiable en él. En términos generales, se puede codificar 1 bit de manera confiable por cada 3 dB de rango dinámico disponible por encima del piso de ruido dentro de un medio de transmisión, por lo que, por ejemplo, un contenedor con una SNR de 18 dB podría acomodar 6 bits.
Cancelación del eco
La cancelación de eco se puede utilizar para que el canal descendente se superponga al canal ascendente, o viceversa, lo que significa que se envían señales ascendentes y descendentes simultáneas. La cancelación de eco es opcional y normalmente no se utiliza.
Ejemplos de bits por contenedor DMT
A continuación se muestran ejemplos de cómo puede verse el diseño del contenedor en varios módems ADSL. Ambos muestran información similar y en cada ejemplo hay 256 bins con un número variado de bits codificados en cada uno. Podemos ver que alrededor del rango de frecuencia del bin 33, la SNR es de 40 dB con los bits por bin alrededor de 6 o 7.
Textual
-------------------------------------------------- ---------------------------Bin SNR Gain Bi - Bin SNR Gain Bi - Bin SNR Gain Bi - Bin SNR Gain Bi dB dB ts dB dB ts dB dB ts dB dB ts--- ----- ---- - - --- ----- ---- - - --- ----- ---- - - --- - --- ---- - 0 0.0 0.0 0 * 1 0.0 0.0 0 * 2 0.0 0.0 0 * 3 0.0 0.0 0 <- sin usar 4 0.0 0.0 0 * 5 0.0 0.0 0 * 6 0.0 0.7 0 * 7 0.0 0.7 0 <- sin usar 8 0.0 0.9 2 * 9 0.0 1.2 4 * 10 0.0 1.0 5 * 11 0.0 0.8 5 <- aguas arriba [BEGIN] 12 0.0 1.0 6 * 13 0.0 0.9 6 * 14 0.0 0.9 6 * 15 0.0 1.1 7 <- aguas arriba 16 0,0 1,1 7 * 17 0,0 1,0 7 * 18 0,0 0,9 7 * 19 0,0 0,7 7 <- aguas arriba 20 0.0 1.0 6 * 21 0.0 0.9 5 * 22 0.0 0.9 4 * 23 0.0 1.2 4 <- aguas arriba 24 0,0 1,3 3 * 25 0,0 1,0 2 * 26 0,0 0,7 0 * 27 0,0 0,7 0 <- aguas arriba [FIN] 28 0.0 0.7 0 * 29 0.0 0.0 0 * 30 0.0 0.0 0 * 31 39.9 0.9 6 <- aguas abajo [BEGIN] 32 38,4 0,9 6 * 33 39,9 1,1 7 * 34256,0 1,0 0 * 35 39,8 1,2 7 <- aguas abajo (1 contenedor sin usar - ¿interferencia?) 36 39,8 1,1 7 * 37 35,3 1,1 6 * 38 39,5 0,9 6 * 39 37,5 1,0 6 <- aguas abajo 40 36,4 0,8 5 * 41 37,5 0,9 5 * 42 32,3 1,0 4 * 43 34,8 1,1 5 <- aguas abajo 44 31,6 1,0 4 * 45 37,7 0,9 5 * 46 35,7 1,1 6 * 47 34,3 1,2 5 <- aguas abajo 48 37,8 1,1 6 * 49 36,9 0,9 5 * 50 36,1 1,0 5 * 51 34,5 1,2 5 <- aguas abajo 52 32,3 1,0 4 * 53 31,6 1,0 4 * 54 33,6 0,9 4 * 55 31,6 1,1 4 <- aguas abajo 56 34,3 1,1 5 * 57 31,9 0,9 4 * 58 33,7 0,9 4 * 59 31,5 1,2 4 <- aguas abajo 60 30,6 1,1 5 * 61 30,2 1,1 4 * 62 17,3 1,1 3 * 63 25,7 1,1 3 <- aguas abajo 64 21,9 0,8 2 * 65 22,8 0,8 2 * 66256,0 1,0 0 * 67255,9 1,0 0 <- aguas abajo (2 contenedores no utilizados - ¿interferencia?) 68255,9 1,0 0 * 69 19,5 1,1 3 * 70 25,8 0,9 3 * 71 23,1 1,0 3 <- aguas abajo (1 contenedor sin usar - ¿interferencia?) 72 23,3 1,0 3 * 73 16,9 1,2 4 * 74 21,7 0,8 2 * 75 23,2 0,7 2 <- aguas abajo 76 22,0 1,0 3 * 77 25,3 0,7 2 * 78 24,7 0,7 2 * 79 20,8 0,9 2 <- aguas abajo 80 19.1 1.0 2 * 81255.9 1.0 0 * 82256.0 1.0 0 * 83255.9 1.0 0 <- aguas abajo [FIN] 84 0.1 1.0 0 * 85255.8 1.0 0 * 86255.8 1.0 0 * 87255.9 1.0 0 <- sin usar 88256.0 1.0 0 * 89256.0 1.0 0 * 90255.9 1.0 0 * 91255.9 1.0 0 <- sin usar 92256,0 1,0 0 * 93255,9 1,0 0 * 94255,8 1,0 0 * 95255,3 1,0 0 96 0,1 1,0 0 * 97255,6 1,0 0 * 98255,8 1,0 0 * 99255,9 1,0 0 las frecuencias más altas sufren más100255,9 1,0 0 * 101255,8 1,0 0 * 102255,8 1,0 0 * 103 0,0 1,0 0 tasas de pérdida en líneas más largas104255,8 1,0 0 * 105255,7 1,0 0 * 106255,2 1,0 0 * 107255,6 1,0 0108255,6 1,0 0 * 109254,6 1,0 0 * 110255,9 1,0 0 * 111 254,6 1,0 0112 254,7 1,0 0 * 113 255,4 1,0 0 * 114 254,7 1,0 0 * 115 255,2 1,0 0116256,0 1,0 0 * 117256,0 1,0 0 * 118256,0 1,0 0 * 119256,0 1,0 0120256.0 1.0 0 * 121256.0 1.0 0 * 122256.0 1.0 0 * 123256.0 1.0 0124256,0 1,0 0 * 125256,0 1,0 0 * 126256,0 1,0 0 * 127256,0 1,0 0128256,0 1,0 0 * 129256,0 1,0 0 * 130256,0 1,0 0 * 131256,0 1,0 0132256,0 1,0 0 * 133256,0 1,0 0 * 134256,0 1,0 0 * 135256,0 1,0 0136256,0 1,0 0 * 137256,0 1,0 0 * 138256,0 1,0 0 * 139256,0 1,0 0140256,0 1,0 0 * 141256,0 1,0 0 * 142256,0 1,0 0 * 143256,0 1,0 0144256,0 1,0 0 * 145256,0 1,0 0 * 146256,0 1,0 0 * 147256,0 1,0 0148256,0 1,0 0 * 149256,0 1,0 0 * 150256,0 1,0 0 * 151156,0 1,0 0152256,0 1,0 0 * 153256,0 1,0 0 * 154256,0 1,0 0 * 155256,0 1,0 0156256,0 1,0 0 * 157256,0 1,0 0 * 158256,0 1,0 0 * 159256,0 1,0 0160256,0 1,0 0 * 161256,0 1,0 0 * 162256,0 1,0 0 * 163256,0 1,0 0164256,0 1,0 0 * 165256,0 1,0 0 * 166256,0 1,0 0 * 167256,0 1,0 0168256,0 1,0 0 * 169256,0 1,0 0 * 170256,0 1,0 0 * 171256,0 1,0 0172256,0 1,0 0 * 173256,0 1,0 0 * 174256,0 1,0 0 * 175256,0 1,0 0176256,0 1,0 0 * 177256,0 1,0 0 * 178256,0 1,0 0 * 179256,0 1,0 0180256,0 1,0 0 * 181 256,0 1,0 0 * 182256,0 1,0 0 * 183256,0 1,0 0184256,0 1,0 0 * 185256,0 1,0 0 * 186256,0 1,0 0 * 187256,0 1,0 0188256,0 1,0 0 * 189256,0 1,0 0 * 190256,0 1,0 0 * 191 256,0 1,0 0192256,0 1,0 0 * 193256,0 1,0 0 * 194256,0 1,0 0 * 195256,0 1,0 0196256,0 1,0 0 * 197256,0 1,0 0 * 198256,0 1,0 0 * 199256,0 1,0 0200256,0 1,0 0 * 201256,0 1,0 0 * 202256,0 1,0 0 * 203256,0 1,0 0204256,0 1,0 0 * 205256,0 1,0 0 * 206256,0 1,0 0 * 207256,0 1,0 0208256,0 1,0 0 * 209256,0 1,0 0 * 210256,0 1,0 0 * 211 256,0 1,0 0212256,0 1,0 0 * 213256,0 1,0 0 * 214256,0 1,0 0 * 215256,0 1,0 0216256,0 1,0 0 * 217256,0 1,0 0 * 218256,0 1,0 0 * 219256,0 1,0 0220256,0 1,0 0 * 221 256,0 1,0 0 * 222256,0 1,0 0 * 223256,0 1,0 0224256,0 1,0 0 * 225256,0 1,0 0 * 226256,0 1,0 0 * 227256,0 1,0 0228256,0 1,0 0 * 229256,0 1,0 0 * 230256,0 1,0 0 * 231 256,0 1,0 0232256,0 1,0 0 * 233256,0 1,0 0 * 234256,0 1,0 0 * 235256,0 1,0 0236256,0 1,0 0 * 237256,0 1,0 0 * 238256,0 1,0 0 * 239256,0 1,0 0240256,0 1,0 0 * 241 256,0 1,0 0 * 242 256,0 1,0 0 * 243 256,0 1,0 0244256,0 1,0 0 * 245256,0 1,0 0 * 246256,0 1,0 0 * 247256,0 1,0 0248256,0 1,0 0 * 249256,0 1,0 0 * 250256,0 1,0 0 * 251 256,0 1,0 0252256,0 1,0 0 * 253256,0 1,0 0 * 254256,0 1,0 0 * 255256,0 1,0 0--- ----- ---- - - --- ----- ---- - - --- ----- ---- - - --- - --- ---- -Bin SNR Gain Bi - Bin SNR Gain Bi - Bin SNR Gain Bi - Bin SNR Gain Bi dB dB ts dB dB ts dB dB ts dB dB ts
Gráfica con SNR
Resumen
- DMT usa COFDM para crear 256 contenedores (canales portadores) usando frecuencias por encima de la voz en la línea.
- El diseño de frecuencia se puede resumir como:
- 0–4 kHz, voz.
- 4–25 kHz, banda de guarda no utilizada.
- 25-138 kHz, 25 bandejas ascendentes (7-31).
- 138–1104 kHz, 224 bins aguas abajo (32–255).
- Bin N está centrado en una frecuencia de N × 4,3125 kHz.
- El ancho de banda utilizado por cada contenedor se superpone a los contenedores vecinos.
- El número de bits codificados en cada contenedor está entre 2 y 15 , dependiendo de la relación señal / ruido (SNR) para ese contenedor.
- Por cada 3 dB de SNR dentro de un contenedor, se puede codificar 1 bit de manera confiable.
- Demasiados errores que no se pueden corregir con la corrección de errores incorporada llevarían a que el módem / enrutador del usuario final perdiera la sincronización con el intercambio remoto (DSLAM o MSAN).
- La cancelación de eco se puede utilizar en los contenedores de baja frecuencia (aguas arriba) para permitir que los 256 contenedores se utilicen para el flujo descendente.
Estadísticas de ADSL
Se ha demostrado que las cifras entre paréntesis proporcionan un servicio estable en la práctica.
- Atenuación: cuánta señal se pierde en la línea (debe ser <56 dB en sentido descendente, <37 dB en sentido ascendente)
- Margen de ruido : 12 dB o más, tanto en sentido descendente como ascendente
- Velocidades de bits alcanzables: la línea de máxima velocidad es capaz de admitir
- Bits DMT por contenedor: muestra qué canales están en uso
- CV - Violaciones de codificación
- ES - Segundos con error - número de segundos que han tenido errores de CRC
- Ocupación de capacidad relativa (RCO): porcentaje de la velocidad de bits de línea alcanzable que está en uso. Esto tiene en cuenta la interferencia en la línea y el margen de ruido objetivo en el DSLAM remoto.
- SES - Segundos con muchos errores - después de 10 segundos de ES comenzamos a contar SES
- UAS: segundos no disponibles: segundos en los que no tuvimos sincronización
- LOS - Pérdida de sincronización
- LPR - Pérdida de potencia CPE
- LOF: pérdida de encuadre: los marcos DSL no se alinean
enlaces externos
Referencias
- ^ "G.992.1: transceptores de línea de abonado digital asimétrica (ADSL)" . www.itu.int . Archivado desde el original el 21 de abril de 2021 . Consultado el 12 de abril de 2021 .