Grzegorz Głos
Centrum Badawczo - Rozwojowe
TP S.A.
Problematyka optymalizacji pojemności sieci
dostępowych ADSL/VDSL
streszczenie
Tematem referatu jest zagadnienie pojemności kablowej infrastruktury dostępowej w przypadku wdrażania systemów
transmisyjnych ADSL/VDSL z modulacją DMT. Podstawowym rozważanym problemem są wzajemne zakłócenia linii
abonenckich zgrupowanych we wspólnych wiązkach kablowych oraz ograniczenia z tego wynikające dla wielkości
ruchu przenoszonego przez kablową sieć dostępową. Omówione zostały rodzaje zakłóceń, mechanizmy ich propagacji i
sposoby ich minimalizowania oraz zależności pomiędzy rozkładem widma transmisyjnego na liniach abonenckich a
pojemnością sieci kablowej. Poruszony został również aspekt planowania w zakresie podziału dostępnego pasma na
części przydzielone dla różnych kierunków transmisji. W pierwszej części referatu omówiono mające związek z
pojemnością aspekty techniczne dotyczące topologii sieci oraz konfiguracji urządzeń dostępowych w zakresie rozkładu
widma. Następnie zaproponowano model optymalizacyjny zbudowany na bazie przedstawionych uprzednio zależności,
który stanowić może punkt odniesienia dla dalszych prac w zakresie omawianej tematyki.
1. Wprowadzenie
Wykorzystanie w możliwie najszerszym zakresie istniejącej kablowej sieci dostępowej dla
świadczenia nowo wdrażanych usług wymagających wyższych przepływności staje się ze
względów ekonomicznych zagadnieniem o znaczeniu podstawowym dla operatorów.
Rozwiązaniem umożliwiającym techniczną realizację tej koncepcji jest rodzina systemów
transmisyjnych określanych wspólną nazwą xDSL (Digital Subscriber Line). Są to systemy
pracujące w znacznie szerszym paśmie częstotliwości niż usługi POTS/ISDN oraz wykorzystują
bardziej zaawansowane techniki modulacji, dzięki czemu na zwykłych liniach miedzianych mogą
zostać uzyskane przepływności rzędu kilku-kilkudziesięciu Mbit/s.
Spośród całej grupy systemów określanych nazwą xDSL problematyka pojemności sieci
dostępowych dyskutowana będzie w odniesieniu do wdrażanych obecnie systemów ADSL
(Asymmetrical DSL) i będących na etapie standaryzacji systemów VDSL (Very high bit rate DSL).
W obu przypadkach dominującą i rozważaną tu techniką modulacji jest DMT (Discrete MultiTone).
A
ączne rozpatrywanie technik ADSL i VDSL jako schematu docelowego uzasadnione jest tym,
że schemat taki można nawet w dość znacznej perspektywie traktować jako docelowy dla migracji
sieci dostępowej wykorzystującej istniejące okablowanie miedziane. Wynika to stąd, że w chwili
wdrażania techniki VDSL stan wdrożenia ADSL powinien być znacznie zaawansowany. Ponieważ
technika ADSL spełniać będzie jednocześnie w stopniu wystarczającym znaczną część potrzeb w
zakresie transmisji zastąpienie jej przez VDSL będzie procesem raczej długotrwałym i silnie
uzależnionym od pojawienia się w sieciach operatorskich usług faktycznie wymagających
przepływności oferowanych przez VDSL. Konieczne jest więc zapewnienie właściwej współpracy
obu tych technik na etapie standaryzacji oraz opracowanie właściwych zasad wdrażania. Tematyka
ta zajmuje ostatnio ważne miejsce w pracach organizacji standaryzacyjnych.
Z punktu widzenia operatora bardzo ważnym zagadnieniem jest optymalizacja pojemności
wiązek kablowych. W praktyce problem polega na odpowiednim doborze poziomu mocy i rozkładu
widma na liniach abonenckich dla zapewnienia możliwie dużych przepływności przy spełnieniu
dodatkowych wymagań dotyczących jakości transmisji takich jak stopa błędów i opóz
nienie oraz
rozrzut tych parametrów między liniami. Najbardziej istotna jest tu minimalizacja wpływu
przesłuchów oraz uwzględnienie faktu zróżnicowania parametrów linii.
W przypadku wdrażania systemów dostępowych ADSL/VDSL wiązka kablowa powinna być
rozpatrywana w aspekcie medium współdzielonego w odróżnieniu od sytuacji, która ma miejsce w
przypadku eksploatacji usług wąskopasmowych, gdzie mamy raczej do czynienia ze zbiorem
niezależnych kanałów transmisyjnych. Wskazywanie faktu współdzielenia medium uzasadnione
jest tym, że propagowanie określonego poziomu mocy w linii zapewnia z jednej strony
odpowiednią wartość stosunku sygnał-szum, lecz powoduje jednocześnie propagację zakłóceń na
inne linie, wobec czego parametry jednych linii mogą być polepszane kosztem innych. Można też
stwierdzić intuicyjnie, że musi istnieć pewien optymalny dla każdej wiązki rozkład mocy.
Wraz ze wzrostem gęstości linii xDSL i zapotrzebowania na pasmo optymalizacja pracy sieci
w tym zakresie będzie miała bezpośrednie przełożenie na dochody operatora.
2. Technika DMT
Ponieważ charakterystyka tłumienia oraz rozkład stosunku sygnału do szumu w funkcji
częstotliwości są w rzeczywistej sieci znacznie zróżnicowane na poszczególnych liniach optymalne
wykorzystanie ich pojemności wymagało opracowania specjalnej techniki modulacji dającej
możliwość swobody alokacji przepływności w różnych częściach widma. Techniką spełniająca to
wymaganie i obecnie dominującą w systemach ADSL/VDSL jest DMT (Discrete MultiTone).
DMT polega na podziale dostępnego pasma na niewielkiej szerokości podkanały (nośne) oraz
niezależnym ustalaniu gęstości modulacji w poszczególnych podkanałach zależnie od warunków
propagacji sygnału (tłumienie, poziom zakłóceń) w danym podkanale. Ustalenie przepływności
bitowej w podkanałach następuje w wyniku procedury adaptacji modemów po stronie abonenckiej i
centralowej. Ta sama zasada dotyczy obu kierunków transmisji.
Schemat działania techniki DMT przedstawiony został na rys. 1.
(rozkłąd bit/s/kanał) (stosunek sygnał-szum) (rozkład bit/s/kanał)
(rozkład wyjściowy) f [Hz] f [Hz] (rozkład po adaptacji) f [Hz]
Rys. 1  Schemat działania techniki DMT
Przedstawiony na rys. 1 schemat odpowiada najbardziej typowej sytuacji jaka ma miejsce w
warunkach rzeczywistych (np. efekt ten jest wyraz
nie widoczny w kanale w kierunku do abonenta
w systemach ADSL). Przepływność bitowa przyporządkowywana do poszczególnych podkanałów
sukcesywnie maleje ze wzrostem częstotliwości. Wynika to stąd, że tłumienie sygnału rośnie a
stosunek sygnał-szum maleje w funkcji częstotliwości. Dlatego najbardziej użyteczne dla transmisji
są przedziały częstotliwości niższych.
3. Przesłuchy w sieciach dostepowych ADSL/VDSL
Spośród wszystkich typów zakłóceń elektromagnetycznych występujących w kablowych
sieciach dostępowych największy wpływ na pracę systemów transmisyjnych mają przesłuchy.
Najogólniej podzielić je można ze względu na rodzaj z
ródła i sposób propagacji.
Ze względu na rodzaj z
ródła wyróżnić możemy:
- przesłuch własny (self-crosstalk) pochodzący od urządzeń transmisyjnych tego samego typu,
- przesłuch obcy (foreign crosstalk lub alien crosstalk) pochodzący od urządzeń innego typu.
Ze względu na sposób propagacji wyróżnić możemy:
- przesłuch zbliżny (NEXT - near end crosstalk),
- przesłuch zdalny (FEXT - far end crosstalk)
Zarówno przesłuch typu NEXT i FEXT może być własny lub obcy.
y
ródłem przesłuchu NEXT jest będący na innej linii nadajnik lokalny w stosunku do
odbiornika, na którym obserwowany jest przesłuch. Sytuacja taka występuje przede wszystkim po
stronie centralowej, gdzie modemy zlokalizowane są w bezpośredniej bliskości na kratach w półce
koncentratora dostępowego. NEXT powstaje w sytuacji nakładania się pasm transmisyjnych
przypisanych do różnych kierunków, co ma miejsce np. w systemach pracujących z likwidacją
echa. W sytuacji, gdy występuje jest zakłóceniem dominującym.
Z przesłuchem typu FEXT mamy do czynienia w sytuacji, gdy nadajnik jest zdalny w stosunku
do odbiornika. FEXT występuje zarówno w przypadku nakładania jak i nienakładania pasm dla
różnych kierunków, jest on praktycznie nie do uniknięcia. Występuje niezależnie od NEXT i przy
braku NEXT jest dominujący.
Schemat propagacji obu typów przesłuchu pokazany jest na rys. 2.
modemy abonenckie
strona centralowa
modem 1
sygnał transmitowany
Tx
Rx
NEXT
FEXT
modem 2
Tx
Rx
Rys. 2  Schemat propagacji przesłuchu zbliżnego (NEXT) i zdalnego (FEXT)
Na rys. 2 przedstawiony został ogólny schemat propagacji. Dodatkowo analiza pracy sieci
powinna być dokonywana w dwu następujących aspektach:
- określenie rozkładu (umiejscowienia) kanałów propagacji przesłuchów,
- określenie częstotliwościowego rozkładu mocy przesłuchu
Rozkład kanałów propagacji (kanałów sprzężeń) w rzeczywistej sieci jest bezpośrednio zależny
od topologii okablowania oraz umiejscowienia koncentratorów dostępowych - bezpośrednio w
pomieszczeniach centralowych lub w modułach wyniesionych oraz udziału obu tych rozwiązań w
całości sieci dostępowej. Umiejscowienie koncentratorów jest szczególnie istotne w aspekcie
wdrożenia usług VDSL (lecz dotyczy również ADSL), ponieważ ze względu na konieczność, w
przypadku VDSL, maksymalnego skrócenia linii abonenckiej instalacja tych systemów
przewidziana jest przede wszystkim w modułach wyniesionych ONU (Optical Network Unit).
Systemy VDSL mogą być też instalowane bezpośrednio w pomieszczeniach centralowych dla
obsługi obszaru przyległego do centrali. W praktyce należy brać pod uwagę istnienie w sieci obu
tych rozwiązań, wyróżnia się dwa główne schematy instalacji [9]: CO-mix (Central Office - mix) 
rys. 3 oraz CPE-mix (Customer Premise Equipment - mix)  rys. 4.
Linia VDSL
VTU-R
Centrala
FEXT
FEXT
NEXT
FEXT
CPE
Inne linie xDSL
Rys. 3 Schemat propagacji przesłuchów dla konfiguracji CO-mix
Linia VDSL
ONU VTU-R
Centrala
FEXT
NEXT
FEXT
CPE
Inne linie xDSL
Rys. 4 Schemat propagacji przesłuchów dla konfiguracji CP-mix
Na rysunkach 3 i 4 przedstawione są rozważane dwa warianty konfiguracji mieszanej
dotyczącej instalacji systemów dostępowych VDSL w relacji do innego typu systemów xDSL
(głównie ADSL) współdzielących na pewnym odcinku wiązki kablowe oraz przesłuchy
występujące w poszczególnych przypadkach . Rysunek 3 przedstawia konfigurację typu CO-mix,
wiązka kablowa jest tu współdzielona na odcinku bezpośrednio przyległym do centrali lokalnej.
Z kolei rys. 4 przedstawia przypadek typu CP mix, gdzie wiązka kablowa jest współdzielona na
odcinku leżącym w pobliżu lokalizacji urządzeń abonenckich CPE (Customer Premise Equipment).
Powyższe rozróżnienie istotne jest ze względu na sposób propagacji przesłuchów wynikający z
różnego sposobu współdzielenia wiązek kablowych.
Kolejny aspekt dotyczy poziomu przesłuchu w funkcji częstotliwości. O ile omówione powyżej
zależności wynikają z topologii i powinny zostać uwzględnione na etapie projektowania i budowy
sieci dostępowej, to rozkład mocy przesłuchu w funkcji częstotliwości powinien zostać wzięty pod
uwagę na etapie definiowania planu częstotliwościowego dla sieci i konfigurowania urządzeń
dostępowych.
z
ródło [2]
Rys. 4 Charakterystyka przesłuchu Rys. 5 Charakterystyka przesłuchu
typu NEXT typu FEXT
Na rysunkach 4 i 5 przedstawione są typowe charakterystyki przesłuchów NEXT i FEXT w
funkcji częstotliwości. Cechą charakterystyczną przesłuchu typu NEXT jest wzrost w funkcji
częstotliwości. Taki kształt charakterystyki wynika stąd, że współczynnik sprzężenia między
liniami rośnie wraz z częstotliwością, poza tym ze względu na lokalne usytuowanie odbiornika
zakłócanego względem nadajnika będącego z
ródłem zakłóceń, dominujący sygnał przesłuch
powstaje w wyniku sprzężeń występujących w bezpośredniej bliskości obu tych urządzeń.
Znaczenie długości linii jest tu pomijalne.
Dla odróżnienia przesłuch typu FEXT powstaje między nadajnikiem i odbiornikiem
usytuowanymi zdalnie. Mechanizm propagacji przesłuchu FEXT jest dużo bardziej złożony.
Sprzężenia powstają na całej drodze propagacji sygnałów w liniach zakłócającej i zakłócanej.
Sygnał przesłuchu podlega też tłumieniu w takim samym stopniu jak sygnał użyteczny. W efekcie
poziom przesłuchu FEXT maleje w wyniku wzrostu tłumienia w funkcji częstotliwości oraz wraz
ze wzrostem długości linii.
4. Pojemność kablowych sieci dostępowych ADSL/VDSL
Omówione w rozdziałach 2 i 3 zagadnienia dotyczące modulacji DMT oraz propagacji
przesłuchów dotyczą dwu elementów składowych decydujących o pojemności sieci dostępowych
ADSL/VDSL. Z punktu widzenia operatora mający znaczenie punkt swobody w konfiguracji
urządzeń stanowi możliwość (głównie w przypadku VDSL) ustawienia poziomu mocy oraz
rozkładu widma. Oba te parametry mają wpływ na propagację przesłuchów a przez to na pojemność
wiązek kablowych.
Obecnie istniejące urządzenia ADSL w większości przypadków posiadają proste mechanizmy
regulacji mocy pozwalające na ograniczaniu wartości maksymalnej. W urządzeniach VDSL
(np. w przypad techniki Zipper) przewidziana została już możliwość kształtowania widma
polegająca na niezależnym przypisywaniu do poszczególnych nośnych kierunku transmisji, co daje
bardzo dużą swobodę w kształtowaniu współczynnika asymetrii łącza oraz pozwala w razie
potrzeby uniknąć interferencji z innymi systemami.
Poniżej przedstawione zostaną najbardziej istotne aspekty techniczne dotyczące pojemności
sieci, które zostały wzięte pod uwagę na etapie standaryzacji i zostały zaimplementowane w
istniejącym sprzęcie, postulowane są do wdrożenia na etapie konfiguracji sieci lub też stanowią
problemy wymagające rozwiązania, są to:
" eliminacja przesłuchu zbliżnego NEXT
Problem przesłuchu NEXT dotyczy zarówno rozwiązań konstrukcyjnych jak i konfiguracji
urządzeń.
Ze względu na znaczną wartość tego przesłuchu, szczególnie w sytuacji większej gęstości linii,
dominującym rozwiązaniem konstrukcyjnym w systemach ADSL stała się technika FDM
(Frequency Division Multiplexing) polegająca na wydzieleniu kanałów w kierunku  od abonenta.
(upstream) i  od abonenta (downstream) poprzez przyporządkowanie im rozdzielnych pasm
częstotliwości [3]. Rozwiązanie takie pozwala na uniknięcie przesłuchu self-NEXT.
W początkowym okresie rozwoju systemów ADSL istniały również rozwiązania wykorzystujące
likwidację echa w części pasma przypisanej do kanału upstream, jednak rozwiązanie to zostało
zarzucone przez większość producentów.
Przesłuchu NEXT jest również potencjalnym problemem w przypadku współpracy systemów
ADSL/VDSL. W celu jego uniknięcia, zależnie od architektury sieci dostępowej, spełnione muszą
być następujące warunki [9]:
- dla konfiguracji CO-mix:
Kanał downstream VDSL nie może nakładać się na kanał upstream ADSL
Kanał downstream ADSL nie może nakładać się na kanał upstream VDSL
- dla konfiguracji CPE-mix:
Widma kanałów w przeciwnych kierunkach nie mogą się nakładać
Kolejną sytuacją, w której powstaje NEXT jest zróżnicowanie współczynników asymetrii pasm
upstream/downstream na liniach w tej samej wiązce kablowej. Występuje wtedy częściowe
nakładanie się widm dla przeciwnych kierunków.
Pomimo wdrażania rozwiązań konstrukcyjnych i metod konfiguracji mających na celu
uniknięcie przesłuchu NEXT w przypadku nowo wdrażanych systemów, jego z
ródłem mogą być w
dalszym ciągu pracujące starsze systemy lub systemy z przesuniętym widmem (np. wersja ADSL
pracująca na liniach ISDN).
" zapewnienie stabilności współczynnika asymetrii łączy
Zróżnicowanie współczynnika asymetrii poprzez podział pasma w różnych proporcjach na kanały
upstream i downstream powoduje, jak stwierdzono powyżej, powstawanie przesłuchu NEXT.
Innego typu problem występuje w przypadku jednakowego podziału pasma na wszystkich liniach.
Różna długość linii i zróżnicowane ich charakterystyki powodują w takim przypadku
zróżnicowanie rzeczywistych możliwych do osiągnięcia współczynników asymetrii. Operator
będzie zmuszony przyjąć pewną strategię dokonywania korekcji w takich sytuacjach.
" optymalizacja mocy w kanałach upstream i downstream
W obu przypadkach konieczność podjęcia takich działań wynika ze zróżnicowanej długości
(tłumienności) linii. Celem jest optymalizacja przesłuchu FEXT.
W przypadku kanału upstream występuje tzw. near-far FEXT problem [7]. Polega on na tym,
że w przypadku linii długich sytuacja jest niekorzystna z dwu powodów. Sygnał docierający do
odbiornika jest mocno wytłumiony, poza tym na odbiorniku obserwowany jest znaczny poziom
przesłuchu FEXT pochodzący z nadajników na liniach krótkich. Przesłuch FEXT jest tu słabo
wytłumiony ze względu na niewielką długość linii. Obecnie badane są metody redukowania mocy
na liniach krótkich.
W kanale downstream sytuacja jest mniej złożona, ponieważ docierający do odbiornika sygnał
przesłuchu i sygnał użyteczny są tłumione w jednakowym stopniu. W dalszym ciągu pozostaje
jednak problem zróżnicowanych długości linii i różnego tłumienia sygnałów. Niezależnie od
redukowania mocy na krótszych liniach potencjalne korzyści może tu przynieść zastosowanie
metod alokacji widma polegających na uzależnianiu zakresu częstotliwości przydzielonych dla
danej linii od jej długości. Stanowi to temat do dalszych badań.
" Opracowanie planu częstotliwościowego dla sieci xDSL
Jest to zagadnienie dość złożone, jednak działania takie podejmowane są przez niektórych
operatorów (głównie British Telecom) i zgodnie z podawanymi informacjami konsekwentne
realizowanie planu umożliwia zmniejszenie zakłóceń i polepszenie wydajności sieci [5].
Prace w zakresie optymalizacji spektralnej maja największe znaczenie w przypadku systemów
VDSL, ze względu na znacznie bardziej rozbudowane możliwości konfiguracji na poziomie
warstwy fizycznej przewidziane do wdrożenia w tych systemach. Zwiększa to potencjalną
możliwość nieoptymalnej konfiguracji. Drugim powodem jest wysoki zakres wykorzystywany
częstotliwości oraz problemy z tego wynikające.
5. Model optymalizacyjny
Poniżej zaproponowany zostanie model wyjściowy opisujący problem optymalizacji
pojemności sieci ADSL/VDSL z modulacją DMT stanowiący punkt odniesienia dla dalszych prac i
bardziej szczegółowej analizy. Model ten dotyczy wiązki kablowej zawierającej N linii (par
miedzianych). Przyjęty model wiązki oraz schemat propagacji przesłuchu FEXT został
schematycznie przedstawiony na rys. 6
W odniesieniu do tego schematu wprowadzić można następujące wielkości:
Pni - moc nadawana na linii n w podkanale i
Gni - tłumienie linii n w podkanale i
Hkni - współczynnik sprzężenia (dla przesłuchu FEXT) w kanale i pomiędzy linią n a linią k;
k=1...N, k `" n.
Zni - moc sygnału tła (zakłóceń) na linii n w podkanale i; można założyć Zni=const.
B- szerokość kanłu
L- liczba podkanałów, czyli B/L  szerokość podkanału
wiązka kablowa
Tx 1 Rx 1
Tx 2 Rx 2
Tx 3 Rx 3
FEXT
Tx N Rx N
Rys. 6  Schemat propagacji FEXT
Przyjęto przy tym następujące założenia dodatkowe zgodnie z istniejącymi obecnie tendencjami :
1. Brak przesłuchu zbliżnego typu self-NEXT (ADSL i VDSL traktowane są tu łącznie). Zakłada
się, że systemy ADSL/VDSL pracujące we wspólnej wiązce zostały tak skonfigurowane, że nie
występuje nakładanie widm dla przeciwnych kierunków transmisji.
Przesłuch foreign-NEXT (pochodzący od innych systemów oprócz ADSL/VDSL) został
uwzględniony jako sygnał tła mający charakter stały.
2. Analizę można ograniczyć do rozpatrzenia przypadku jednokierunkowego kanału z modulacją
DMT wydzielonego w technice FDM.
Zagadnienie optymalizacyjne dla wiązki kablowej odpowiadające przyjętemu modelowi można z
wykorzystaniem opisu macierzowego przedstawić w sposób następujący  rys. 7.
Hkni
R
Rn
SNRni rni
Pni
Gn
ocena wartości parametrów na liniach i
określenie pożądanego kierunku optymalizacji
Rys. 7 - Schemat procesu optymalizacyjnego z wykorzystaniem notacji macierzowej
Procedura optymalizacji bazująca na powyższym schemacie ma następującą postać:
Założenie ogólne:
Obiektem bezpośrednio optymalizowanym jest macierz mocy Pni nadawanych na
poszczególnych liniach w podkanałach DMT. Celem jest taki dobór poziomów mocy aby w efekcie
zmaksymalizowane zostały wartości:
Rn - łączna przepływność na linii n (suma po rni dla wszystkich podkanałów)
R  całkowita przepływność (pojemność) wiązki kablowej (suma po Rn dla wszystkich linii)
przy spełnieniu dodatkowych wymagań; przykładowe wymagania mogą być następujące:
- zapewnienie minimalnej założonej przepływności na wszystkich liniach,
- zapewnienie minimalnego założonego stosunku sygnał-szum na wszystkich liniach,
- zapewnienie rozrzutu przepływności między liniami nie większego niż zadana wartość.
Dodatkowe wymagania mogą zostać zdefiniowane zależnie od potrzeb operatora.
Elementami przedstawionej powyżej procedury są następujące etapy obliczeniowe:
1. Obliczenie stosunku sygnał-szum po stronie odbiorczej na poszczególnych liniach w
podkanałach DMT zgodnie z zależnością:
2
Gni Pni
SNRni = (1)
2
N
Pki + Zni
"Hkni
k =1
k `"n
n- numer linii
i  numer podkanału
Przyjęto tu założenia dodatkowe:
- ze względu na małą szerokość podkanału parametry linii są stałe w danym podkanale,
- charakterystyka zakłóceń w podkanale pochodząca z innych linii odpowiada charakterystyce
szumu białego
2. Obliczenie przepływności bitowej w podkanałach na podstawie stosunku SNR
rni = f (SNRni ) (2)
Ponieważ w podkanałach DMT stosowana jest modulacja QAM, której wartościowość może
zmieniać się w sposób skwantowany - f (SNRni ) jest funkcją nieliniową typu  schodkowego
przyporządkowującą przedziałom stosunku sygnał-szum w podkanałach możliwe do uzyskania
przepływności bitowe rni. W ogólności przebieg tej funkcji stanowi dodatkowe założenie
szczegółowe i zależny jest od własności układów modulatora/dempdulatora oraz założonej stopy
błędów.
3. Obliczenie przepływności dla poszczególnych linii (suma przepływności w podkanałach)
4 Obliczenie przepływności dla wiązki (suma przepływności na liniach)
5 Ocena wyników i korekcja macierzy Pni mocy nadawanych
Przedstawiona procedura wymaga wprowadzenia odpowiednich danych wejściowych, są to przede
wszystkim:
- macierz Hkni współczynników sprzężeń
- macierz tłumienności Gni
- macierz zakłóceń Zni
Wielkości te zależą od topologii sieci oraz typów innych systemów transmisyjnych pracujących
we wspólnych wiązkach kablowych. Mogą zostać oszacowane na bazie istniejących modeli
teoretycznych lub też zbudowanych na drodze pomiarowej modeli empirycznych, co w praktyce
może być bardziej wiarygodne.
W chwili obecnej przez niektórych operatorów, szczególnie British Telecom, prowadzone są
dość zaawansowane prace pomiarowe mające na celu zbadanie mechanizmów propagacji
przesłuchów w rzeczywistej sieci, szczególnie w aspekcie wdrożenia usług VDSL. W wyniku tego
typu pomiarów otrzymywana jest m. in. rzeczywista matryca sprzężeń między liniami -
odpowiednik wprowadzonej tu macierzy Hkni. Podejście tego typu oraz metoda pomiarowa
omówiona jest w [5].
Dla praktycznych zastosowań korzystne byłoby zbudowanie na podstawie takich pomiarów
możliwie szerokiej klasy modeli empirycznych odnoszących się do różnych przypadków topologii
sieci. Posiadanie takich modeli pozwoliłoby na szacowanie parametrów możliwych do osiągnięcia
w danych warunkach oraz określenie optymalnych metod konfigurowania urządzeń.
Przedstawiony model optymalizacyjny miał przede wszystkim na celu zilustrowanie
zagadnienia. Ponieważ wykorzystanie istniejącego okablowania jest kluczowe ze względów
ekonomicznych należy spodziewać się w najbliższym czasie znaczącego zaawansowania prac w
zakresie optymalizacji pojemności sieci wykorzystujących modemy xDSL. Wyniki tych prac będą
miały wpływ na prace standaryzacyjne oraz zalecenia dotyczące eksploatacji urządzeń.
Jednym z kierunków prac w zakresie tej tematyki, stanowiącym przedmiot zainteresowań
autora referatu, jest znalezienie heurystycznych metod alokacji widma pozwalających na
zoptymalizowanie pojemności sieci dostępowej xDSL.
6. Literatura
1. TR-022 ADSL Forum Technical Report, The Operation of ADSL-based Networks, 1999.
2. K. Jacobsen, Providing the Right Solution for VDSL, Texas Instruments White Paper, Broadband
Access Group, San Jose CA, July 1999.
3. ANSI T1.413 issue 2, 1998.
4. W.Y. Chen, DSL: Simulation Techniques and Standards Development for Digital Subscriber
Line Systems, Macmillan Technical Publishing, 2000.
5. J.W. Cook, R.H. Kirkby, M.G. Booth, K.T. Foster, D.E.A. Clarke, G. Young, The Noise and
Crosstalk Environment for ADSL and VDSL Systems, IEEE Com. Magazine, May 2000.
6. G. Miller, The Effect of Longitudinal Imbalance on Crosstalk, Bell System Technical Journal 54,
no. 7, pp. 1227-1251, September 1975.
7. K.S. Jacobsen, The 'Equalized FEXT' Upstream Power Cutback Method to Mitigate the Near-Far
FEXT Problem in VDSL, ETSI TM6 985t05a0, Sophia Antipolis, France, Nov. 1998.
8. ANSI T1E1.4 Working Group contribution, Recommendation for VDSL Duplexing Method,
March 1999.
9. K.S. Jacobsen, Interactions Between ADSL and VDSL in the Same Binder: Simulations and Test
Results, ANSI T1E1.4 contribution, June 1999.