G.992.1 – Wikipedia wiki

Dans les télécommunications, That-T G.992.1 (mieux connu comme G.dmt ) est une norme ITU pour ADSL en utilisant une modulation multitone discrète (DMT). G.DMT ADSL à taux complet élargit la bande passante utilisable des lignes téléphoniques en cuivre existantes, fournissant des communications de données à grande vitesse à des taux allant jusqu’à 8 Mbit / s en aval et 1,3 Mbit / s en amont. ^[d’abord]

DMT alloue de 2 à 15 bits par canal (poubelle). À mesure que les conditions de ligne changent, l’échange de bits permet au modem d’échanger des bits autour de différents canaux, sans recyclage, car chaque canal devient plus ou moins capable. Si l’échange de bits est désactivé, cela ne se produit pas et le modem doit se recycler afin de s’adapter à l’évolution des conditions de ligne.

Il existe 2 normes concurrentes pour DMT ADSL – ANSI et G.DMT; ANSI T1.413 est une norme nord-américaine, G.992.1 (G.DMT) est une norme UIT (Comité des télécommunications des Nations Unies). G.DMT est utilisé le plus souvent aujourd’hui, dans le monde entier, mais la norme ANSI était autrefois populaire en Amérique du Nord. Il y a une différence dans le cadrage entre les deux, et la sélection de la mauvaise norme peut provoquer des erreurs d’alignement de trame toutes les 5 minutes environ. La correction d’erreur est effectuée en utilisant le codage Reed – Solomon et une protection supplémentaire peut être utilisée si le codage du treillis est utilisé aux deux extrémités. L’entrelacement peut également augmenter la robustesse de la ligne mais augmente la latence.

DMT Historique et taux de ligne [ modifier ]]

Taux de ligne pouvant être obtenu (MBIT / s) par rapport à la ligne correspondante longueur (km) pour ADSL , Adsl2 + et Vdsl

La modulation est la superposition des informations (ou le signal) sur une forme d’onde de porteuse électronique ou optique. Il existe deux normes concurrentes et incompatibles pour moduler le signal ADSL, connu sous le nom de modulation en multitone discrète (DMT) et de phase d’amplitude sans porteurs (CAP). CAP était la technologie originale utilisée pour les déploiements DSL, mais la méthode la plus utilisée est maintenant DMT.

Les graphiques à droite résument les vitesses disponibles pour chaque norme ADSL en fonction de la ligne longueur et atténuation . Le deuxième graphique est plus importante car c’est l’atténuation qui est le facteur régissant la vitesse de ligne car le taux d’atténuation sur la distance peut varier considérablement entre diverses lignes de cuivre en raison de leur qualité et d’autres facteurs. ADSL2 est en mesure d’étendre la portée de lignes extrêmement longues qui ont une atténuation d’environ 90 dB. L’ADSL standard n’est en mesure de fournir un service sur les lignes avec une atténuation, pas plus d’environ 75 dB.

Détails techniques DMT [ modifier ]]

Bacs (canaux porteurs) [ modifier ]]

Multi-ton discret (DMT), la méthode de modulation la plus utilisée, sépare le signal ADSL en 255 porteurs (bacs) centrés sur des multiples de 4,3125 kHz. DMT a 224 bacs de fréquence en aval et jusqu’à 31 bacs en amont. Le bac 0 est à DC et n’est pas utilisé. Lorsque la voix (pots) est utilisée sur la même ligne, alors le bac 7 est le bac le plus bas utilisé pour ADSL.

La fréquence centrale du bin n est (n x 4,3125) kHz. Le spectre de chaque bac chevauche celui de ses voisins: il ne se limite pas à un canal large de 4,3125 kHz. L’orthogonalité du COFDM rend cela possible sans interférence.

Jusqu’à 15 bits par symbole peuvent être codés dans un bac sur une ligne de bonne qualité.

La disposition de fréquence peut être résumé comme:

• 30 HZ-4 KHz, voix.
• 4–25 kHz, bande de garde inutilisée.
• 25–138 kHz, 25 bacs en amont (7-31).
• 138–1104 kHz, 224 bacs en aval (32-255).

En règle générale, quelques bacs autour de 31-32 ne sont pas utilisés afin d’éviter les interférences entre les bacs en amont et en aval de chaque côté de 138 kHz. Ces bacs inutilisés constituent une bande de garde à choisir par chaque fabricant de DSLAM – il n’est pas défini par la spécification G.992.1.

Multiplexage de division en fréquence orthogonale codé (COFDM) [ modifier ]]

L’utilisation de bacs produit un système de transmission connu sous le nom de multiplexage de division de fréquence orthogonale codé (COFDM). Dans le contexte de G.992.1, le terme “Multi-Tone” Discret “(DMT) est utilisé à la place, d’où le nom alternatif de la norme, G.DMT.
L’utilisation de DMT est utile car elle permet à l’équipement de communication (modem utilisateur / routeur et échange / dslam) de sélectionner uniquement les bacs qui sont utilisables sur la ligne, obtenant ainsi efficacement le meilleur taux binaire global de la ligne à tout moment donné. Avec COFDM, un signal combiné contenant de nombreuses fréquences (pour chaque bac) est transmis sur la ligne. La transformée de Fourier rapide (et l’IFFT inverse) est utilisée pour convertir le signal sur la ligne en bacs individuels.

Réduire les erreurs de bit avec QAM ou PSK [ modifier ]]

Un type de modulation d’amplitude en quadrature (QAM) ou de saisie de phase (PSK) est utilisé pour coder les bits dans chaque bac. Il s’agit d’une matière complexe et mathématique et ne sera pas discutée plus loin ici. Cependant, de nombreuses recherches ont été effectuées sur ces techniques de modulation et elles sont utilisées pour la transmission car elles permettent à la SNR d’être améliorée, réduisant ainsi le plancher de bruit et permettant une transmission plus fiable d’un signal avec moins d’erreurs. Le gain obtenu au-dessus du fond de bruit peut être de 0,5 à 1,5 dB et ces petites quantités font une grande différence lors de l’envoi de signaux sur des lignes de cuivre longue distance de 6 km ou plus.

Qualité de bacs et taux binaire [ modifier ]]

La qualité de la ligne (dans quelle mesure elle fonctionne) à la fréquence du bac en question détermine combien de bits peuvent être codés dans ce bac. Comme pour toutes les lignes de transmission, cela dépend de l’atténuation et du rapport signal / bruit.

Le SNR peut différer pour chaque bac et cela joue un facteur important pour décider du nombre de bits peut être codé de manière fiable. D’une manière générale, 1 bit peut être codé de manière fiable pour chaque 3 dB de plage dynamique disponible au-dessus du fond de bruit dans un milieu de transmission, donc, par exemple, un bac avec un SNR de 18 dB serait en mesure d’accueillir 6 bits.

Annulation de l’écho [ modifier ]]

L’annulation de l’écho peut être utilisée afin que le canal en aval chevauche le canal en amont, ou vice versa, ce qui signifie que des signaux simultanés en amont et en aval sont envoyés. L’annulation de l’écho est facultative et n’est généralement pas utilisée.

Exemples DMT bits par bin [ modifier ]]

Vous trouverez ci-dessous des exemples de l’apparence de la disposition des bacs sur divers modems ADSL. Les deux montrent des informations similaires et dans chaque exemple, il y a 256 bacs avec un nombre varié de bits codés sur chacun. Nous pouvons voir qu’à la gamme de fréquences du bac 33, le SNR est de 40 dB avec les bits par bac étant autour de 6 ou 7.

Textuel [ modifier ]]

-------------------------------------------------- ---------------------------
Bin srr gain bi - bin srr gain bi - bin srr gain bi - bin srr 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 <- inutilisé
  4 0,0 0,0 0 * 5 0,0 0,0 0 * 6 0,0 0,7 0 * 7 0,0 0,7 0 <- inutilisé
  8 0,0 0,9 2 * 9 0,0 1,2 4 * 10 0,0 1,0 5 * 11 0,0 0,8 5 <- en amont [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 <- en amont
 16 0,0 1,1 7 * 17 0,0 1,0 7 * 18 0,0 0,9 7 * 19 0,0 0,7 7 <- en amont
 20 0,0 1,0 6 * 21 0,0 0,9 5 * 22 0,0 0,9 4 * 23 0,0 1,2 4 <- en amont
 24 0,0 1,3 3 * 25 0,0 1,0 2 * 26 0,0 0,7 0 * 27 0,0 0,7 0 <- en amont [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 <- en aval [Begin]
 32 38,4 0,9 6 * 33 39,9 1,1 7 * 34 256,0 1,0 0 * 35 39,8 1,2 7 <- en aval (1 bac inutilisé - Interférence?)
 36 39,8 1,1 7 * 37 35,3 1,1 6 * 38 39,5 0,9 6 * 39 37,5 1,0 6 <- en aval
 40 36,4 0,8 5 * 41 37,5 0,9 5 * 42 32,3 1,0 4 * 43 34,8 1,1 5 <- en aval
 44 31,6 1,0 4 * 45 37,7 0,9 5 * 46 35,7 1,1 6 * 47 34,3 1,2 5 <- en aval
 48 37,8 1,1 6 * 49 36,9 0,9 5 * 50 36,1 1,0 5 * 51 34,5 1,2 5 <- en aval
 52 32,3 1,0 4 * 53 31,6 1,0 4 * 54 33,6 0,9 4 * 55 31,6 1,1 4 <- en aval
 56 34,3 1,1 5 * 57 31,9 0,9 4 * 58 33,7 0,9 4 * 59 31,5 1,2 4 <- en aval
 60 30,6 1,1 5 * 61 30,2 1,1 4 * 62 17,3 1,1 3 * 63 25,7 1,1 3 <- en aval
 64 21,9 0,8 2 * 65 22,8 0,8 2 * 66 256,0 1,0 0 * 67 255.9 1,0 0 <- en aval (2 bacs inutilisés - Interférence?)
 68 255.9 1,0 0 * 69 19,5 1,1 3 * 70 25,8 0,9 3 * 71 23,1 1,0 3 <- en aval (1 bac inutilisé - Interférence?)
 72 23,3 1,0 3 * 73 16,9 1,2 4 * 74 21,7 0,8 2 * 75 23,2 0,7 2 <- en aval
 76 22,0 1,0 3 * 77 25,3 0,7 2 * 78 24,7 0,7 2 * 79 20,8 0,9 2 <- en aval
 80 19.1 1.0 2 * 81 255.9 1,0 0 * 82 256.0 1,0 0 * 83 255.9 1,0 0 <- en aval [fin]
 84 0,1 1,0 0 * 85 255.8 1,0 0 * 86 255.8 1,0 0 * 87 255.9 1,0 0 <- inutilisé
 88 256.0 1.0 0 * 89 256.0 1.0 0 * 90 255.9 1,0 0 * 91 255.9 1,0 0 <- inutilisé
 92 256.0 1,0 0 * 93 255.9 1,0 0 * 94 255.8 1,0 0 * 95 255.3 1,0 0
 96 0,1 1,0 0 * 97 255.6 1,0 0 * 98 255.8 1,0 0 * 99 255.9 1,0 0 Les fréquences plus élevées souffrent plus
100 255.9 1,0 0 * 101 255.8 1,0 0 * 102 255.8 1,0 0 * 103 0,0 1,0 0 Taux de perte sur les lignes plus longues
104 255.8 1,0 0 * 105 255.7 1,0 0 * 106 255.2 1,0 0 * 107 255.6 1,0 0
108 255.6 1,0 0 * 109 254.6 1,0 0 * 110 255.9 1,0 0 * 111 254.6 1,0 0
112 254.7 1,0 0 * 113 255.4 1,0 0 * 114 254.7 1,0 0 * 115 255.2 1,0 0
116 256.0 1.0 0 * 117 256.0 1.0 0 * 118 256.0 1.0 0 * 119 256.0 1.0 0
120 256.0 1.0 0 * 121 256.0 1.0 0 * 122 256.0 1.0 0 * 123 256.0 1.0 0
124 256.0 1.0 0 * 125 256.0 1.0 0 * 126 256.0 1,0 0 * 127 256.0 1.0 0
128 256.0 1.0 0 * 129 256.0 1.0 0 * 130 256.0 1.0 0 * 131 256.0 1.0 0
132 256.0 1,0 0 * 133 256.0 1,0 0 * 134 256.0 1,0 0 * 135 256.0 1,0 0
136 256.0 1.0 0 * 137 256.0 1.0 0 * 138 256.0 1,0 0 * 139 256.0 1.0 0
140 256.0 1.0 0 * 141 256.0 1.0 0 * 142 256.0 1.0 0 * 143 256.0 1.0 0
144 256.0 1.0 0 * 145 256.0 1.0 0 * 146 256.0 1,0 0 * 147 256.0 1.0 0
148 256.0 1.0 0 * 149 256.0 1.0 0 * 150 256.0 1.0 0 * 151 256.0 1.0 0
152 256.0 1.0 0 * 153 256.0 1.0 0 * 154 256.0 1.0 0 * 155 256.0 1.0 0
156 256.0 1.0 0 * 157 256.0 1.0 0 * 158 256.0 1.0 0 * 159 256.0 1.0 0
160 256.0 1.0 0 * 161 256.0 1.0 0 * 162 256.0 1.0 0 * 163 256.0 1.0 0
164 256.0 1.0 0 * 165 256.0 1.0 0 * 166 256.0 1.0 0 * 167 256.0 1.0 0
168 256.0 1.0 0 * 169 256.0 1.0 0 * 170 256.0 1.0 0 * 171 256.0 1.0 0
172 256.0 1.0 0 * 173 256.0 1.0 0 * 174 256.0 1.0 0 * 175 256.0 1.0 0
176 256.0 1.0 0 * 177 256.0 1.0 0 * 178 256.0 1.0 0 * 179 256.0 1.0 0
180 256.0 1.0 0 * 181 256.0 1.0 0 * 182 256.0 1.0 0 * 183 256.0 1.0 0
184 256.0 1.0 0 * 185 256.0 1.0 0 * 186 256.0 1.0 0 * 187 256.0 1.0 0
188 256.0 1.0 0 * 189 256.0 1.0 0 * 190 256.0 1.0 0 * 191 256.0 1.0 0
192 256.0 1.0 0 * 193 256.0 1.0 0 * 194 256.0 1.0 0 * 195 256.0 1.0 0
196 256.0 1.0 0 * 197 256.0 1,0 0 * 198 256.0 1.0 0 * 199 256.0 1.0 0
200 256.0 1.0 0 * 201 256.0 1.0 0 * 202 256.0 1.0 0 * 203 256.0 1.0 0
204 256.0 1.0 0 * 205 256.0 1.0 0 * 206 256.0 1.0 0 * 207 256.0 1.0 0
208 256.0 1.0 0 * 209 256.0 1.0 0 * 210 256.0 1.0 0 * 211 256.0 1.0 0
212 256.0 1.0 0 * 213 256.0 1.0 0 * 214 256.0 1.0 0 * 215 256.0 1.0 0
216 256.0 1.0 0 * 217 256.0 1.0 0 * 218 256.0 1.0 0 * 219 256.0 1.0 0
220 256.0 1.0 0 * 221 256.0 1.0 0 * 222 256.0 1.0 0 * 223 256.0 1.0 0
224 256.0 1.0 0 * 225 256.0 1.0 0 * 226 256.0 1.0 0 * 227 256.0 1.0 0
228 256.0 1.0 0 * 229 256.0 1.0 0 * 230 256.0 1.0 0 * 231 256.0 1.0 0
232 256.0 1.0 0 * 233 256.0 1.0 0 * 234 256.0 1.0 0 * 235 256.0 1.0 0
236 256.0 1.0 0 * 237 256.0 1.0 0 * 238 256.0 1.0 0 * 239 256.0 1.0 0
240 256.0 1,0 0 * 241 256.0 1,0 0 * 242 256.0 1,0 0 * 243 256.0 1.0 0
244 256.0 1.0 0 * 245 256.0 1.0 0 * 246 256.0 1,0 0 * 247 256.0 1.0 0
248 256.0 1.0 0 * 249 256.0 1.0 0 * 250 256.0 1.0 0 * 251 256.0 1.0 0
252 256.0 1.0 0 * 253 256.0 1.0 0 * 254 256.0 1.0 0 * 255 256.0 1.0 0
--- ----- ---- - - --- ------ ---- - - --- ------ ---- - - --- - --- ---- -
Bin srr gain bi - bin srr gain bi - bin srr gain bi - bin srr gain bi
      db db ts db db ts db db ts db db ts 

Graphique avec SNR [ modifier ]]

Résumé [ modifier ]]

• DMT utilise COFDM créer 256 bacs (canaux porteurs) utilisant des fréquences au-dessus de la voix sur la ligne.
• La disposition de fréquence peut être résumé comme:
  • 0–4 kHz, voix.
  • 4–25 kHz, bande de garde inutilisée.
  • 25–138 kHz, 25 bacs en amont (7–31).
  • 138–1104 kHz, 224 bacs en aval (32–255).
• Le bin n est centré sur une fréquence de N × 4,3125 khz.
• La bande passante utilisée par chaque bac chevauche les bacs voisins.
• Le nombre de bits codés sur chaque poubelle est entre 2 et 15 , en fonction de la rapport signal sur bruit (SNR) pour ce bac.
• Pour chaque 3 dB de SNR dans un bac, 1 bit peut être codé de manière fiable.
• Trop d'erreurs qui ne peuvent pas être corrigées par la correction d'erreur intégrée conduiraient à la synchronisation du modem / routeur de l'utilisateur final avec l'échange distant (DSLAM ou MSAN).
• Annulation de l'écho peut être utilisé sur les bacs à fréquence inférieure (en amont) pour permettre tous les 256 bacs à utiliser en aval.

Statistiques ADSL [ modifier ]]

Il a été démontré que des chiffres entre parenthèses fournissent un service stable dans la pratique.

• Atténuation - La quantité de signal est perdue sur la ligne (devrait être <56 dB en aval, <37 dB en amont)
• Marge de bruit - 12 dB ou plus, pour en aval et en amont
• Taux binaires réalisables - la ligne de vitesse maximale est capable de prendre en charge
• Bits dmt par poubelle - montre quels canaux sont utilisés
• CV - violations de codage
• Es - secondes erronées - Nombre de secondes qui ont eu des erreurs CRC
• Occupation de capacité relative (RCO) - Pourcentage du taux binaire de ligne réalisable qui est utilisé. Cela prend en compte les interférences sur la ligne et la marge de bruit cible au DSLAM éloigné.
• SES - Sevectionment erronés de secondes - après 10 secondes d'ES, nous commençons à compter SES
• UAS - secondes indisponibles - secondes où nous n'avions pas de synchronisation
• Los - perte de synchronisation
• LPR - Perte de puissance CPE
• Lof - perte de cadrage - les cadres DSL ne s'alignent pas

Liens externes [ modifier ]]

Les références [ modifier ]]