RETI DI TELECOMUNICAZIONI

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1 Corso di Studi in Ing. delle Telecomunicazioni LAUREA in INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI RETI DI TELECOMUNICAZIONI Stefano Giordano Lezione n.17n Reti a collegamento diretto: soluzioni xdsl,, HFC, FTTB Gruppo di Ricerca in Reti di Telecomunicazioni Dipartimento di Ingegneria della Informazione: Elettronica, Informatica, Telecomunicazioni Slide 1

2 Speed of Commercial DRAM 1. It s hard to keep up with Moore s Law: The bottleneck is memory speed. Memory speed is not keeping up with Moore s Law Access Time (ns) ,1 Moore s Law 2x / 18 months 1.1x / 18 months 0,01 0,001 Memory latency improves at a rate of 7% each year Slide 2

3 Simplex transmission Direction of data transfer space Time Slide 3

4 Half Duplex transmission Direction of data transfer space First Time period Second Time period Time Slide 4

5 Full Duplex transmission Direction of data transfer space Time Slide 5

6 Tabella forviante! Service Bandwidth POTS ISDN xdsl CATV Kbit/s (modem per banda fonica) Kbit/s (no! PRI:1.544 or Mbit/s) 16 Kbit/s 55.2 Mbit/s (modem xdsl) Mbit/s (cable modem) Slide 6

7 Rete di distribuzione in rame 100 %doppini Lunghezza della rete di accesso in rame: 100 Milioni di km - coppia Più di 45 Milioni di rilegamenti cliente: ~ 2 rilegamenti disponibili per cliente km Italy UK (BT) Japan Lunghezza France Germany USA Lunghezza della rete di accesso in rame Slide 7

8 Modalità di collegamento alla rete Internet tramite modem per banda fonica (attraverso rete RTG) e con modem ADSL Modem per banda fonica Centrale Telefonica Modem pool o PRI ISDN Centrale Telefonica RTG Accessi narrowband Modem per banda fonica NAS (< 56 Kb/s analogico, 128 Kb/s ISDN) Modem ADSL Accessi broadband (fino a 6 Mb/s) Rete IP B-NAS DSLAM ATM AAA Non vengono ovviamente usate reti con cavo coassiale! Si vuole solo rappresentare la connessione logica tra i NAS ed il router di accesso alla dorsale IP Network Access Server (NAS): NAS modem pool su cui terminano le chiamate dial-up, gestisce sessioni PPP, routing verso il backbone IP DSLAM: DSLAM concentratore di linee xdsl, effettua routing delle celle ATM verso il B-NAS Broadband-NAS: NAS gestione delle sessioni PPP, routing verso il backbone IP AAA = Authentication, Authorization, Accounting: sistema con cui dialogano i NAS (tramite protocollo Radius) nelle fasi di instaurazione e chiusura della sessione PPP Lezione 17 Anno Accademico 2005/06 Slide 8

9 I sistemi xdsl DSL HDSL SDSL ADSL RADSL VDSL Digital Subscriber Line 160kbit/s simmetrici su 1coppia, codifica 2B1Q High bit-rate DSL 2Mbit/s su 2 coppie, codifica 2B1Q Symmetric DSL fino a 2Mbit/s su 1 o 2 coppie + POTS (Plain old telephone services) Asymmetric DSL fino a 6 Mbit/s down, 1 Mbit/s up + POTS su 1 coppia Rate Adaptive DSL bit-rate adattabile in direzione down e up + POTS su 1 coppie Very high bit-rate DSL 52, 26 o 13Mbit/s down, 2Mbit/s up + POTS (o ISDN) su 1 coppia Slide 9

10 Allocazione delle bande di frequenza in sistemi ADSL ADSL over POTS POTS UP DOWN khz ADSL over ISDN ISDN UP DOWN khz Slide 10

11 S(f) Spettro del segnale in linea di un sistema ADSL che impiega modulazioni di tipo DMT (Discrete Multi Tone) f=4,3 khz S 3 db POTS Toni ADSL f (khz) Upstream Toni non utilizzati a causa delle condizioni di linea Downstream Portanti (toni) Modulati QAM Slide 11

12 ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line Autocommutatore PSTN Splitter ft m Splitter Modem ADSL Mbit/s Modem ADSL Kbit/s IP over ATM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Slide 12

13 Schematizzazione della rete di accesso telefonica Centrale Casa dell utente Borchia Armadio ripartilinea Sfioccamento Giunto Chiusino Altri sistemi di linea Rilevazione Pressurizzazione Orizzontale Permutatore Verticale Sala AF Ripartitore DSLAM ATM Commutatore PSTN muffole Rete secondaria (cavi bassa capacità Cunicolo Pozzetto/ Inserzione Cameretta Polifora Pressurizzazione d armadio Sala compressori Distributore (pressurizzazione) Rete primaria Rete primaria Sala muffole (cavi bassa (cavi alta capacità.) capacità.) Slide 13

14 ADSL e ADSL.lite Splitter Borchia ADSL Presa a muro Presa a muro Modem ADSL ADSL.lite Borchia Presa a muro Filtro Presa a muro Filtro Modem ADSL Slide 14

15 Collegamento di modem ADLS.lite Cavo USB Micro-filtri Linea Telefonica Doppia presa telefonica Impiego di micro-filtri per limitare le bande dei dispositivi analogici tradizionali (fax, telefoni, etc) Slide 15

16 Collegamento di modem ADLS Cavo USB Splitter centralizzato Linea Telefonica Singola presa telefonica Impiego di uno splitter per impedire che i dispositivi analogici tradizionali (fax, telefoni, etc) possano sovrapporsi alla porzione dello spettro ad alta frequenza impiegata dal modem xdsl Slide 16

17 Micro-filtri tripolari Slide 17

18 Modem xdsl dotato di porta Ethernet Porta Ethernet Porta ADSL Alimentazione Slide 18

19 Alternative di accesso ADSL Bridge B-NAS Eth Eth Router Virtualdialup Rete IP Bridge Bridge Bridge Eth Network IP punto-punto Router VIRTUAL DIAL UP ALWAYS ON Bridged (modem) Routed I PC emulano la connessione dial up Il router si connette al NAS emulando una connessione dial up; gli host non sono visti direttamente connessi al NAS e possono essere NATtati I PC sono visti su una LAN del NAS Il router è connesso al NAS tramite una network IP; gli host non sono visti direttamente connessi al NAS e possono essere NATtati Slide 19

20 HDSL: High-Speed Digital Subscriber Line Modem HDSL ft m DSLAM Modem HDSL Mbit/s IP over ATM Mbit/s Digital Subscriber Line Access Module Slide 20

21 VDSL: Very High Data Rate Digital Subscriber Line ft m DSLAM Modem VDSL Mbit/s IP over ATM over SDH SDH IP over ATM Digital Subscriber Line Access Module Slide 21

22 Rete di Accesso FTTB HFC Backbone FTTB Lezione 17 Anno Accademico 2005/06 Slide 22

23 Confronto tra soluzioni FTTB e ADSL S(f) FTTB.. f (MHz) ADSL Upstream Downstream DOCSIS 1.0 (Up 5Mbps/ Down 38Mbps) DOCSIS 1.1 (Up 10Mbps/ Down 38Mbps) DOCSIS 2.0 (Up 30Mbps/ Down 38Mbps) Protocolli di segnalazione per telefonia IP (MGCP/NCS) Specifiche Tecniche per applicazioni multimediali (PacketCable Multimedia 1.0) Video Analogico PAL (canalizzazione 8MHZ) Video Numerico DVB-C (canalizzazione 8MHZ) Trasmissione Dati DOCSIS (canalizzazione 6MHZ) ed EURODOCSIS (Canalizzazione 8MHZ) WideBand DOCSIS (640 Mbps) Slide 23

24 Realizzazione architettura di rete Network Operation Center CPE Customer Premises Equipment NOC Rete IP Accesso Rete IP BackBone Rete BackBone TV Rete FTTB Eventuale collegamento con link o dorsali in F.O. Rete F.O. Al contatore condominiale 220/12 V Impianto coassiale TV di edificio esistente Rete in fibra ottica di accesso primaria Lezione 17 Rete in fibra ottica di accesso secondaria Anno Accademico 2005/06 Slide 24

25 Realizzazione architettura di rete Backbone F.O. Rete FTTB Rete IP BackBone Rete BackBone TV Rete F.O. NOC Al contatore condominiale Rete IP Accesso 220/12 V Impianto coassiale TV di edificio esistente Rete in fibra ottica di accesso primaria Lezione 17 Rete in fibra ottica di accesso secondaria Anno Accademico 2005/06 Slide 25

26 Alternative di accesso in Europa FWA = Fixed Wireless Access Stime fornite da: The development of broadband access platforms in the EU - Agosto 2001 Slide 26