76653

Изучение настройки DSL-модема

Практическая работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

DMT модуляция Сначала несколько слов о модуляции DMT которая в основном и используется DSL модемами.Lite 05 80 DSL2 10 120 DSL2 10 240 DSL2 nnex M 35 240 В DSL используется метод модуляции дискретное многотоновое кодирование DMT. При этом вся полоса пропускания DSL разбивается на 512 каналов.

Русский

2015-01-30

366.84 KB

10 чел.

Практическое занятие 4 – Изучение настройки DSL-модема

DMT модуляция; настройка модема

4.1 DMT модуляция

Сначала несколько слов о модуляции DMT, которая в основном и используется ADSL модемами.

Вид модуляции

Скорость передачи, Мбит/с

Восходящий поток

Нисходящий поток

G.DMT

1,0

8,0

G.Lite

0,5

8,0

ADSL2

1,0

12,0

ADSL2+

1,0

24,0

ADSL2+ (Annex M)

3,5

24,0

В ADSL используется метод модуляции "дискретное многотоновое кодирование (DMT)". При этом вся полоса пропускания ADSL разбивается на 512 каналов. Каждый канал занимает 4,3125 КГц. Первые шесть каналов резервируются для полосы пропускания аналоговых телефонов 4 кГц и организации защитной полосы между аналоговым телефоном и сигналом DMT 4 кГц - 25кГц. Затем следуют 25 каналов восходящего потока с 7 по 31. Они используют спектр от 26 кГц до 138 кГц. Информация о каналах с 32 по 511 для нисходящего потока. В кадом из каналов используется амплитудно-фазовая модуляция (QAM). При максимальном соотношении сигнал/шум (SNR) в канале в каждый момент времени возможно передать 16 бит информации одновременно (один символ). Символьная скорость передачи равна 4000 симв/c. Итого получаем теоретическую максимальную скорость в канале 16 * 4000 = 64 Кбит/c.

На реальной линии скорость передачи в каждом канале выбирается независимо в зависимости от соотношения сигнал/шум на данном участке спектра. При этом чем хуже соотношение сигнал/шум в канале, тем меньше размер символа и соответственно скорость. Итоговую скорость ADSL можно получить сложив скорости во всех каналах.

Noise Margin downstream (Предел помехоустойчивости при приеме данных) - используется в качестве критерия оценки состояния линии и определяет минимальный предел, при котором уровень сигнала выше уровня шума. Должно быть не хуже 6 дБ.

Output power downstream (Выходная мощность при приеме данных) - показывает выходную мощность при приеме данных в момент синхронизации модема с DSLAM.

Attenuation downstream (Затухание при приеме данных) - показывает затухание при приеме данных в момент синхронизации модема с DSLAM (этот параметр должен быть не более 45 дБ).

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) — мультиплексор доступа цифровой абонентской линии xDSL. Со стороны сети у него WAN-порты, а со стороны клиента — xDSL-полукомплекты (модемы), к которым подключается абонентская линия. На другом конце абонентской линии у клиента стоит абонентский полукомплект xDSL (модем) или IAD (Integrated Access Device — устройство интегрального доступа). Последнее используется в случаях, когда по xDSL линии реализуется одновременная передача данных и голоса в цифровом виде, то есть VoDSL (Voice over DSL).

Cтандарт G.992.5 ADSL2+ Annex M Double Upstream позволяет увеличить скорость исходящего потока (скорость передачи данных до провайдера) с 1 до 3,5 Мбит/с (симметричный режим передачи данных ADSL2+ Annex M ), т.е. это ADSL с расширенным Upstream. Стандарт G.992.3 RE ADSL2 Annex L позволяет достичь максимальной дальности связи до 7 км.

4.2 Настройка модема

Рассмотрим программу настройки модема для работы по технологии DMT, которая предназанчена для показа в наглядном виде всякой полезной информации, которая собирается ADSL модемом. С её помощью можно наглядно оценить качество телефонной линии и провести диагностику в случае возникновения проблем с линком.

Для разных типов модемов (точнее говоря, для разных чипсетов, на которых эти модемы сделаны) существует своя версия программы. Настройка программы предельно проста - требуется указать ip адрес модема (по умолчанию 192.168.1.1) и логин/пароль для доступа к нему (admin/admin), после нажатия кнопки Connect  видим нечто подобное тому, что изображено на рисунке 1. 

Рисунок 1 – Пример №1 интерфейса программы

Красным цветом подписано:

1 - реальная скорость потока от провайдера (входящиего) в кбит/с;

2 - максимально достижимая скорость нисходящего потока на данной линии;

3 - тоже для восходящего;

4 - затухание линии в дБ;

5 - отношение сигнал/шум (SNR) в дБ;

6 - график Бит/тон (чем больше - тем лучше) в зависимости от частоты (номера тона);

7 - график Отношение сигнал/шум (чем больше - тем лучше);

8 - график Затухание (чем меньше - тем лучше, правда что там модем меряет на частотах ниже 300 кГц - непонятно);

9 - кнопка DSL Resync позволяет заново переустановить DSL соединение.
График внизу справа - уровень ошибок за последний час (тут их нет, надпись no errors)
.

Теперь о линии, на которой проводились измерения. Параметры лучше среднего, расстояние до DSLAM несколько сотен метров, поэтому затухание совсем небольшое (12,0 дБ при том, что максимально допустимо около 40-45 дБ). Видно, что максимальная скорость соединения 24 Мбит - это предел стандарта ADSL2+ Высокие значения SNR в обе стороны - это "заслуга" Annex M, о чем чуть ниже.

Другой пример приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Рисунок 1 – Пример №2 интерфейса программы

Реальная скорость осталась той же (т.к. она ограничена со стороны провайдера), а вот соотношение сигнал/шум резко ухудшилось (сравните желтые графики), из-за чего максимально достижимая скорость упала почти в 2 раза.
Что произошло? Все просто, кто-то в этом же подъезде включил еше один ADSL модем, и модемы стали мешать друг другу.
Теоретический предел плотности включения ADSL - около 30% абонентской емкости. Другими словами, если в подъезде 10 телефонов, и 3 человека подключили себе ADSL - вот тут могут начаться проблемы из-за взаимных влияний. Отсюда и труднообъяснимые ситуации "то работает - то нет" при выставлении на порту максимальной скорости.
   Вот картинка при ограничении скорости на DSLAM 2 Мегабитами
(Рисунок 3) 

Рисунок 3 – Пример №3 интерфейса программы

В этом случае (рисунок 3) модуляция ADSL2, и максимально достижимая скорость стала меньше, сигнал/шум в потоке Upstream значительно уменьшился.

На рисунке 4 приведен пример для ShDSL абонентской линии.  

Рисунок 4 – Пример №4 интерфейса программы

На рисунке 4 пример (стандарт Annex M в действии) - линия ADSL превращается в ShDSL (буква A в сокращении ADSL - от слова асимметричная линия, S - симметричная) - в обе стороны (Upstream/Downstream) скорость одинаковая, это возможно при соответствующей настройке порта на DSLAM (со стороны провайдера).

 Далее несколько скриншотов при скорости на DSLAM в 1 Мбит/с (рис.5-. 

Рисунок 5 - "Идеальная линия", модуляция обычная - Annex A

На рисунке 5 полоса, на которой работает модем, заканчивается в районе 300 кГц. Можете теперь вернуться наверх, (рисунок 2) обратите внимание, до какой частоты ухудшилось SNR? Правильно, до 300 с чем-то - это явная помеха от модема, работающего на скорости 1 Мбит.

Рисунок 6 – То же, что на рисунке 5, но на модеме разрешен Annex M

На рисунке 6 видно, что характеристики абонентской линии стали лучше.

 

Рисунок 7 – Пример адаптации модема к условиям линии

На рисунке 7 приведен пример достаточно интересной ситуации. В линии явно присутствует помеха от другого модема, но так как скорость ограничена на достаточно низком уровне, модем вообще не стал использовать полосу частот, в которой есть помехи. Прием смещен на более высокие частоты, за счет чего удалось добиться хорошего соотношения сигнал/шум, что в конечном счете обеспечить отсутствие ошибок (см. в правой части окна, на желтом фоне, под строкой Total Time= (это время накопления статистики) значения CRC (ошибки контрольной суммы в данных), LOS (потеря соединения), LOF (потеря кадра), ES - они все равны 0.
 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17581. Исследование команд для работы с битами. Деление без знаковых чисел 168.5 KB
  Лабораторная работа № 3 Исследование команд для работы с битами Деление без знаковых чисел Цель работы: Изучения алгоритма деления без знаковых чисел и его реализация при помощи системы команд периферийного PIC контроллера в программной среде MP LAB. Крат...
17582. ОСНОВЫ РАБОТЫ В СРЕДЕ MATHCAD 811 KB
  Лекция 1. Основы работы в среде MathCAD MathCAD работает с документами. С точки зрения пользователя документ это чистый лист бумаги на котором можно размещать блоки трех основных типов: математические выражения текстовые фрагменты и графические области. Расположение н
17583. РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ СРЕДСТВАМИ MATHCAD 1.83 MB
  Лекция 2 Решение уравнений средствами Mathcad Как известно многие уравнения и системы уравнений не имеют аналитических решений. В первую очередь это относится к большинству трансцендентных уравнений. Доказано также что нельзя построить формулу по которой можно было б
17584. ПРОГРАММИРОВАНИЕ C ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММ ФУНКЦИЙ MATHCAD 366 KB
  Лекция 3 Программирование c использованием программ функций MathCad Реализовать тот или иной алгоритм вычисления в пакете Mathcad можно двумя способами: вставляя соответствующие операторы или функции в текст документа Mathcad. Такой способ называется программированием в те...
17585. Программирование в программе-функции циклических алгоритмов 251 KB
  Лекция 3 Программирование в программефункции циклических алгоритмов Напомним что циклические алгоритмы или проще циклы содержат повторяющиеся вычисления зависящие от некоторой переменной. Такая переменная называется параметром цикла а сами повторяющиеся выч...
17586. МОДУЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ В MATHCAD 1.42 MB
  ЛЕКЦИЯ 4. Модульное программирование в Mathcad Общая идея модульного программирования состоит в следующем: реализации вычислительных процессов в виде отдельных программных единиц модулей; в обращении к этим модулям в других программах с передачей данных необход
17587. ПРИЛОЖЕНИЯ ПАКЕТА MATHCAD В ЗАДАЧАХ ЛИНЕЙНОЙ АЛГЕБРЫ И МАТЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 268 KB
  ЛЕКЦИЯ 5. Приложения пакета Mathcad в задачах линейной алгебры и математического анализа 4.1 Задачи линейной алгебры в среде пакета Mathcad. 4.1.1 Определение и ввод матрицы в рабочий документ Mathcad Чтобы определить матрицу нужно: ввести с клавиатуры имя матрицы и знак п...
17588. Интегратор приложений MathConnex 397 KB
  ЛЕКЦИЯ 6. 5. Интегратор приложений MathConnex 5.1 Назначение MathConnex MathConnex новое средство примененное в системе MathCAD 7. 0 PRO. Оно выполняет две важнейшие и чрезвычайно мощные функции: служит для интеграции различных приложений с системой MathCAD и обеспечения их совместной ...
17589. Аппроксимация функций 676 KB
  Лекция 7 Аппроксимация функций Введение Когда обрабатывается выборка экспериментальных данных то они чаще всего представляются в виде массива состоящего из пар чисел xiyi. Поэтому возникает задача аппроксимации дискретной зависимости yxi непрерывной функц...