ADSL Principi di funzionamento
ADSL................................................................................................................................................................ 1 Principi di funzionamento ................................................................................................................................. 1 ......................................................................................................................................................................... 2 ADSL – Principi di funzionamento.................................................................................................................... 3 Le origini........................................................................................................................................................ 3 Idee di base................................................................................................................................................... 3 Il Training della linea..................................................................................................................................... 5 I valori di linea............................................................................................................................................... 5 I profili di servizio sul DSLAM......................................................................................................................... 11
2
ADSL – Principi di funzionamento Le origini L’ADSL è nata dall’esigenza precisa di superare la barriera di velocità imposta dalle tecnologie dialup (sia su PSTN che su ISDN) senza dover introdurre modifiche sostanziali sulle immense reti in rame già posate nel tempo dalle grandi società di telefonia. L’ADSL è nata quindi con l’obbiettivo di essere non solo molto più “veloce” del dialup, ma anche economicamente vantaggiosa, se paragonata a tecnologie di trasferimento dati “dedicate” come ad esempio la fibra ottica o le CDN (circuiti diretti numerici) che per la maggioranza degli utilizzatori domestici avrebbero avuto dei costi inaccessibili (dell’ordine delle migliaia di euro/mese). Ovviamente, l’ADSL è potuta nascere solo perché il continuo sviluppo della tecnologia ha consentito di sfruttare in maniera molto più efficiente il rame esistente. Cercheremo ora di raccontare, senza troppi tecnicismi, quali siano i principi di base della tecnologia ADSL per giungere, alla fine, alla spiegazione dei principali parametri che caratterizzano il funzionamento di una linea ADSL.
Idee di base Una linea dialup trasporta troppo poco traffico, ma se avessimo a disposizione qualche sistema che ci consenta di usare assieme dieci, venti, cento linee dialup? Avremmo risolto il problema della “banda” disponibile! Giusto? L’ADSL (acronimo di Asymmetrical Digital Subscriber Line) in maniera piuttosto sofisticata ha realizzato esattamente questo. In pratica, anziché usare molti doppini per avere velocità elevate, è stato messo a punto un modo per instaurare N trasferimenti “paralleli” di dati sopra un unico doppino telefonico. Il cavo di rame viene dunque utilizzato non più per far passare frequenze udibili (dire frequenze o dire suoni è più o meno la stessa cosa, a suoni diversi corrispondono frequenze diverse) come quelli del modem analogico (che costituiscono una minima parte delle frequenze utilizzabili) ma spingendo la trasmissione su frequenze ben più elevate. Qui sotto è possibile vedere una figura che mostra lo “spettro” delle frequenze adsl e anche di quelle dialup e la loro rispettiva collocazione (per spettro intenderemo l’insieme delle frequenze che caratterizzano una data trasmissione ossia l’insieme dei possibili differenti segnali trasmessi o ricevuti). Ovviamente, quello che ci interessa trasmettere sul doppino telefonico sono informazioni “digitali”, ossia sequenze di uno e zero che rappresentano i bit che vogliamo scambiare. Dato che utilizziamo segnali “elettrici” per trasmettere l’informazione sul cavo di rame, questi segnali saranno chiamati segnali “digitali” proprio perché rappresentano sequenze di bit. Nella telefonia tradizionale i segnali elettrici coinvolti sono invece detti analogici (la voce umana convertita dal microfono in un segnale elettrico è un segnale analogico). Il grafico è più o meno in scala, in modo tale che sia possibile apprezzare l’enorme estensione dei segnali adsl rispetto a quelli utilizzati nel dialup.
In parole povere, l’elevata banda disponibile nella tecnologia adsl, discende direttamente dall’unione di molte “sottobande” (chiamate anche sottoportanti) che, prese singolarmente, possono essere paragonate ad una singolo doppino utilizzato in dialup (Nota bene: il concetto espresso è corretto, ma la tecnologia che sta alla base è abbastanza diversa). Qui sotto è possibile osservare una schematizzazione di quanto riportato 3
sopra. Ossia come la banda disponibile in adsl sia il risultato di una “composizione” di N sottobande più piccole. Ipotizziamo di poter trasportare in ogni sottobanda circa 40Kbps (in pratica poco meno di una linea dialup moderna) nella prima implementazione del protocollo ADSL (quella chiamata ADSL1 o G.DMT) è stato definito che di sottoportanti ve ne devono essere 256 (non tutte sono utilizzabili per il trasferimento dei dati cliente come vedremo) ripartite in 32 dedicate all’upload dal cliente alla rete e 218 dalla rete al cliente (e 5 riservate per questioni di controllo o compatibilità con altri servizi) Facendo un po’ di “conti” banali, con 200 canali in download di cui ciascuno trasporta circa 40Kpbs, arriviamo a 8000Kbps, che è (più o meno) uguale al limite massimo della velocità raggiungibile in ADSL1. Nel protocollo ADSL2+, evoluzione del primo, alle 256 sottoportanti dell’ADSL1, ne sono state aggiunte altre 256 e contemporaneamente è stato anche migliorata la capacità di trasporto di ogni singola sottobanda. La velocità massima (è più corretto indicarla come transfer rate) consentita dal protocollo ADSL2+ è di 24Mbps, ossia, ad un raddoppio del numero di “canali” disponibili è corrisposta una triplicazione della banda disponibile, merito questo di una maggiore efficienza del nuovo protocollo.
Esempio di segnale digitale, il segnale può avere solo valori “definiti” (in questo esempio o vale 0 o vale 1)
Esempio di segnale analogico, il segnale può assumere “moltissimi” valori.
4
Il Training della linea Ma perché, allora, non trasmettiamo sempre dati ad 8Mbps? Come facciamo a determinare quale sia la massima velocità sostenibile su una linea? Per rispondere a questi interrogativi è necessario capire cosa succede quando, acceso il modem adsl, la spia del modem stesso inizia a lampeggiare. Abbiamo detto che la tecnologia ADSL utilizza molte (più di 200) sottobande contemporanee per trasmettere i dati. Poiché le caratteristiche fisiche proprie di ogni doppino sono “uniche” (percorsi diversi, giunzioni, prolunghe, prese e simili ad esempio) sarà necessario prima di instaurare una comunicazione adsl fra il modem cliente e la centrale, analizzare le caratteristeche della linea stessa. In pratica, all’accensione (o quando si stacca e si riattacca il cavetto telefonico), il modem del cliente emette un tono particolare in una delle sottobande di cui abbiamo parlato. Questo tono “avverte” l’eventuale modem posto sul DSLAM di iniziare le sequenze di caratterizzazione della linea stessa con una procedura che ricorda l’handshaking iniziale di una connessione dialup. Se dall’altra parte della linea esiste effettivamente un DSLAM, inizierà uno scambio attivo di informazioni fra modem cliente e DSLAM che andranno ad “analizzare” (nel senso che faranno delle prove di trasmissione e ricezione di alcune sequenze di bit note) una per una tutte le sottobande possibili e per ciascuna di queste si scambieranno dati e informazioni del tipo sotto riportato: - potenza trasmessa sulla sottobanda - potenza ricevuta all’altro capo - attenuazione nella sottobanda - livello di rapporto segnale/rumore nella sottobanda - velocità max di trasmissione nella sottobanda Vedremo poi meglio, nei prossimi paragrafi, cosa sgnificano questi parametri e come vengono visulaizzati o riussunti nei nostri sistemi di gestione. Il punto è che non tutte le sottobande (definite dagli standard) saranno in realtà utilizzabili “pienamente”. Se ipotizzassimo che ogni sottobanda possa trasportare al massimo 40kbps, in condizioni reali su alcune potremmo avere un trasferimento massimo di 20kbps su altre magari di soli 8kbps o addirittura potremmo non poter trasmettere per nulla su alcune delle sottobande definite. E’ logico pensare che tanto più sarà degradato il doppino tanto meno riusciremo a “riempire” ogni sottobanda. E così avremmo un’infinità di possibili “allineamenti” per i nostri clienti. Nota bene: oltre che dalle caratteristiche fisiche “statiche” del doppino in rame (lunghezza, resistenza, numero di sezioni, etc) la possibilità di trasmettere dati ad una certa velocità dipende anche dai “disturbi” presenti sulla linea stessa! Stiamo parlando di disturbi elettrici o elettromagnetici che possono essere presenti in misura più o meno “pesante”. Molte linee adsl che viaggiano sullo stesso cavo primario sono in grado di influenzarsi “negativamente”, così pure la presenza di linee isdn molto vicine ad una linea adsl può essere fonte di disturbi sulla trasmissione. Anche i grossi impianti industriali possono esser fonte di “disturbi” sulle linee. La variazione delle condizioni atmosferiche determina anch’essa una “risposta” differente del doppino in rame. L’umidità, ad esempio, è il primo dei possibili fattori atmosferici capaci di peggiorare discretamente le prestazioni di una linea adsl. Il medesimo doppino generalmente presenta delle caratteristiche di allineamento massimo differenti fra il giorno e la notte.
I valori di linea Ma come possiamo misurare la “qualità” di una linea? Stabilita la dinamicità “naturale” dei parametri di funzionamento di una linea adsl, rimane comunque necessario misurare le caratteristiche di una linea in modo numerico. La trattazione matematica precisa dei parametri associati alle linee adsl esula sicuramente dagli scopi di questa brevissima guida, pertanto, nel tentativo di esporre concetti tutt’altro che banali saremo costretti a fare qualche assunzione “dogmatica” per alcune delle tematiche affrontate. Inoltre, poiché sarebbe poco agevole riportare i valori di una linea indicando le caratteristiche di ogni singola sottobanda (dovremmo riportare ogni volta 256 parametri) è naturare riportare un solo parametro che in qualche maniera rappresenta una media dei valori dello stesso parametro su tutte le sottobande. Iniziamo con un esempio: E’ esperienza comune che, nella conversazione con un’altra persona, tanto più il nostro interlocutore è distante, tanto più saremo costretti ad urlare per poterci far sentire da lui. Inoltre, a parità di distanza, un ambiente molto rumoroso ci constringerà ugualmente a sollevare la voce nel tentativo 5
di essere sentiti. Se fossimo troppo distanti o se il rumore ambientale fosse troppo alto rispetto alla potenza della nostra voce, inevitabilmente la nostra conversazione non potrà essere fluida e veloce. Saremmo costretti a ripetere continuamente alcune delle nostre frasi o richiedere la ripetizione di altre al nostro interlocutore. L’esempio sopra riportato è una trasposizione sostanzialmente perfetta di ciò che accade in una comunicazione digitale fra due modem adsl (uno in centrale e l’altro a casa cliente). Le analogie sono veramente tante e questo non deve ovviamente meravigliare, le comunicaioni digitali sono solo una estensione “moderna” della voce umana e in quanto tali ne conservano molte delle caratteristiche e anche dei limiti.
L’attenuazione La prima analogia riguarda la distanza. Cosa succede ad un segnale elettrico quando attraversa un doppino? Si attenua! Così come la voce si “attenua” con l’aumentare della distanza, analogamente il segnale elettrico decresce e si attenua con la lunghezza del doppino. Questo accade sicuramente per effetto della resistenza elettrica offerta dal cavo in rame stesso che, appunto, aumenta con l’aumentare della distanza stessa (N.B. la resistenza del cavo elettrico non è l’unico parametro o il più importante nella determinatione dell’attenuazione di un segnale adsl, ma è quello che può riflettere meglio l’idea comune di attenuazione). Il parametro di una linea adsl che definisce la misura di questo abbattimento del segnale si chiama quindi “attenuazione”. Vedremo poi la sua unità di misura. Ipotizziamo che l’attenuazione dimezzi il nostro segnale. In pratica se rappresentassimo lo 0 e l’1 del nostro segnale digitale con dei valori di segnale “elettrico” sul doppino di 0 e 10, in seguito all’attenuazione subita a destinazione potremmo avere un segnale elettrico di 0 e5 Segnale originale
Segnale “attenuato”
Il rumore Anche nelle linee telefoniche (nei doppini) esiste un “rumore di fondo”. In realtà il rumore esiste in ogni cosa. Ogni evento “reale” è in qualche maniera perturbato da un qualche tipo di rumore. Il rumore nelle trasmissioni digitali ha varie origini, alcune dipendono dalle proprietà del conduttore stesso altre sono originate da “disturbi” di varia natura che si sovrappongono ai segnali che vogliamo trasportare sul cavo. Alcuni rumori sono quindi per così dire “stazionari” altri invece hanno un carattere più “impulsivo”. Se volessimo cercare il paragone nella conversazione umana, potermmo immaginare il tipico rumore di fondo di un luogo pubblico (un mercato, una stazione o cose simili) e associare questa situazione ad un rumore di tipo stazionario: il rumore stazionario è più o meno sempre uguale a se stesso, sappiamo che c’è e ci permette di misurarlo in maniera immediata, basta non “trasmettere” niente e stare ad “ascoltare” cosa si riceve. Il rumore impulsivo invece, ha più l’aspetto di un qualcosa di improvviso e non deterministico. Pensiamo ad esempio al passaggio di un aereo a bassa quota mentre stiamo parlando con qualcuno: quasi certamente dovremmo interrompere temporaneamente la nostra conversazione e magari ripetere le ultime parole. Analogamente, nel caso elettrico, un’interferenza temporanea potrebbe alterare abbastanza la nostra tramissione digitale tanto da renderla inutilizzabile e richiederne la ritrasmissione. Questo è appunto il tipico rumore impulsivo. Purtroppo il rumore impulsivo non è determinabile a priori, non sappiamo ne quando questo si presenterà ne quanto sarà intenso. Tale indeterminazione non ci consente ovviamente di poter scegliere senza errori a priori quanto trasmettere “forte” per essere protetti dagli effetti dei possibili disturbi. 6
Diciamo, per ora, che esisteranno dei “margini” di funzionamento che potremmo utilizzare per tutelarci da un insieme di interferenze di un certo livello ma ovviamente non da tutte.
Il segnale Come è facile immaginare, nell’analogia della conversazione umana, il segnale (digitale) che trasmettiamo sul doppino, trova il suo corrispettivo nella voce umana. L’analogia si spinge oltre il banale raffronto “voce alta” = “segnale elettrico elevato” e viceversa. E’ più semplice comprendere qualcuno che parla lentamente rispetto a chi parla velocemente, giusto? Analogamente, anche i segnali digitali sono più facilmente distinguibili (dal ricevitore digitale ovviamente) quando le velocità sostenute (il bit rate, ossia i vari kbps o Mbps di cui spesso sentiamo parlare) sono più basse. Trasmettere 8Mbps su un cavo in rame poggiato 30 anni fa non è una banalità! Entro breve capiremo anche perché questo capiti. In ogni caso, rammentiamo il concetto che i segnali digitali utilizzati per l’adsl altro non sono che segnali elettrici. Tanto più questi saranno di ampiezza elevata, tanto più chiari e distinguibili saranno a destinazione o se vogliamo osservare il fenomeno da una prospettiva nuova, dato che i modems avranno a disposizione una potenza di trasmissione dei segnali digitali “limitata” (nel senso che non sarà ne infinita ne tantomeno elevata) l’unico modo per garantire che i segnali arrivino a destinazione con un livello utilizzabile è quello di contenere l’attenuzione entro valori prestabiliti.
Il rapporto segnale rumore o SNR Ma come è possibile definire se un certo livello di segnale è accettabile? L’aggettivo accettabile è qualcosa di qualitativo, mentre, per misurare un dato fenomeno dobbiamo trovare una relazione “quantitativa” che ci consenta di esprimere inequivocabilmente una situazione di buon funzionamento. Cosa ci occorre allora? Ora che abbiamo messo in conto il livello di segnale e il livello di rumore, una situazione che possiamo sicuramente quantificare è la seguente: Quante volte, a destinazione, il livello del segnale è maggiore del livello del rumore? Le operazioni da eseguire per realizzare questo calcolo sono banali: 1 – quando nessuno trasmette sulla linea si rileva il livello del rumore, immaginiamo che questo valga 5 2 – quando “qualcuno” trasmette sulla linea si rileva il livello del segnale, ad esempio 10 3 – il “rapporto” segnale rumore sarà banalmente la divisione tra il livello del segnale e quello del rumore. Quindi, nel nostro caso, 10/5 = 2. Ossia il nostro segnale è 2 volte maggiore del rumore. Questo tipo di calcolo è in pratica lo standard di riferimento per molte altre misure nell’ambito delle telecomunicazioni e non solo. Non avrebbe infatti senso considerare solo il livello del segnale, dobbiamo sempre tener presente il livello di rumore che andrà ad interferire con il nostro segnale e per garantire che il segnale sia sempre distinguibile imporremo delle condizioni sul rapporto tra il segnale e il rumore. Normalmente, un valore pari a due (il segnale è doppio del rumore) può già garantire una buona affidabilità sulla trasmissione. Ma quale è l’unita di misura? In cosa sono espressi questi rapporti? Proprio perché stiamo parlando di rapporti tra grandezze (omogenee fra loro), il numero che ne deriva non ha una unità di misura propria è solo un numero! Un concetto importante da tenere presente è come si distribuiscano gli effetti di una variazione di questi valori. Cercheremo ora di chiarire con un piccolo esempio il significato di questa affermezione.
Pensiamo ancora una volta alla voce umana e, ancora meglio, all’orecchio umano che “riceve” la voce. Ipotizziamo di avere una radio e di poter controllare con un apposito strumento il livello del segnale applicato agli altoparlanti. Se partiamo dal “volume 0” ovviamente il segnale misurato sarà 0 Portiamo il volume ad “1” (alla prima tacca) ed il corrispondente segnale misurato andra’ ad 1 (ipotesi) Portiamo ora il controllo volume in posizione 2, la nostra percezione sarà di un raddoppio del volume percepito e in questa situazione il livello del segnale misurato sarà pari a: 10.
7
Abbiamo dovuto rendere il segnale 10 volte più elevato rispetto al precedente per ottenere un raddoppio del livello sonoro percepito. Perché non è stato sufficiente raddoppiare il segnale? Risposta: Perché in natura non tutto segue una legge lineare! (lineare significa che ad un raddoppio della causa corrisponde un raddoppio dell’effetto) Alcune cose, e fra queste l’orecchio umano, non seguono leggi lineari ma seguono leggi di variazione chiamate logaritmiche. Senza entrare nel merito della trattazione matematica dei logaritmi, diciamo solo che quando si esprimono con i logaritmi le grandezze che variano secondo leggi logaritmiche, diventa molto piò semplice “interpretarne” gli effetti. Di più. Usando la notazione logaritmica è possibile esprimere potenze, attenuazioni, segnali ed SNR (d’ora in avanti, il rapporto segnale rumore per brevità sarà chiamato: SNR, dall’inglese Signal to Noise Ratio) mediante i dB (decibel) che altro non sono che uno strumento matematico che aiuta enormemente nei calcoli. Esprimendo in dB le varie grandezze infatti, tutte quelle che sono operazioni di moltiplicazione e divisione diventano banali operazioni di addizione e sottrazione. Anche il rapporto segnale rumore diventa banale! Vediamo un semplice esempio giusto per chiarire il concetto.
La potenza (il livello) dei segnali trasmessi o del rumore presente su una linea viene convenzionalmente espressa in dBm dove la m sta per milliwatt (ossia il dB viene applicato per rapresentare le potenze). Ipotizziamo: un trasmettitore (adsl) con una potenza in uscita di 20dBm e una linea con: un rumore costante con potenza 2dBm in ogni suo punto. Una attenuzione di 12dB Quale sarà SNR a destinazione? Fare il calcolo in dB è immediato: 20dBm (potenza trasmessa) – 12dB (attenuzione) – 2dBm (rumore) = SNR 6dB Senza il dB avremmo avuto bisogno di una calcolatrice e un bel po’ di tempo.
Vediamo ora un po’ di grafici per comprendere meglio gli effetti del rumore su un segnale digitale.
Immaginiamo di trasmettere un segnale digitale simile al seguente
8
Se a destinazione avessimo un SNR di 6dB il nostro segnale sarebbe simile al seguente:
E’ quasi irriconoscibile!
Se invece avessimo almeno 12dB la situazione migliora:
Con 18dB il segnale a destinazione sarebbe già abbastanza simile a quello trasmesso
9
E per ultimo possiamo vedere un SNR di 24dB:
Che è molto simile al segnale trasmesso.
Il margine di SNR e gli errori Come è possibile osservare dai grafici precedenti il rumore è la prima causa di “corruzione” del nostro segnale adsl. Se l’SNR peggiora oltre certi limiti, inevitabilmente non potremo garantire l’integrità dei dati. La tecnologia adsl si basa su certe considerazioni piuttosto complicate (matematicamente parlando) che legano l’SNR al numero di errori che si commettono decodificando la trasmissione ricevuta. In pratica, un modem adsl è un apparecchio abbastanza sofisticato che riesce anche a correggere un certo numero di errori “al volo” sempre che questi non diventino troppi. Le specifiche dell’adsl dicono che: un modem potrà correggere in tempi accettabili un massimo di 1 bit ogni milione di bit ricevuti e riuscirà a fare questo se il livello di segnale è un certo numero di volte quello del livello di rumore. In pratica: Se una trasmissione digitale viene ricevuta con un livello di segnale almeno pari a N volte quello del rumore, allora si verificheranno meno di uno su un milione di bit sbagliati. Dobbiamo in pratica stabilire una condizione limite sul valore di SNR. Dato che se superiamo questa soglia di uno su un milione di bit sabgliati non siamo più in grado di mantenere una trasmissione comprensibile, dobbiamo porci nella condizione di rimanere sempre (o quasi) entro questo limite. Per far questo possiamo imporre una condizione di trasmissione ancora più stringente rispetto a quella che ci porta alla soglia d’errore stabilita. Aggiungiamo in pratica un margine in più sull’SNR, per mantenere l’errore al di sotto del massimo stabilito. Normalmente questo margine aggiuntivo è fissato pari a 6dB.
10
E’ stato infatti dimostrato e verificato come un margine di almeno 6dB garantisca una sufficiente immunità al rumore nella maggior parte delle situazioni ordinarie. Non solo, questo “cuscinetto” di SNR aggiuntivo va anche ad assorbire le fluttuazioni naturali (meteorologiche ad esempio oppure le escursioni giorno/notte) dei parametri di una linea e del rumore ad essa associato.
I profili di servizio sul DSLAM Affinchè sia possibile erogare un servizio ai clienti, deve esistere la possibilità di stabilire in maniera univoca le caratteristiche “tecniche” del servizio offerto. Sulle macchine preposte alla raccolta dei clienti adsl, i DSLAM, dovrà esistere la possibilità di definire tali parametri e di associarli alle porte di ogni cliente. A rigor di logica ci occorre stabilire piuttosto “poco” per definire un profilo. Oltre alla semplice etichetta, un nome che lo caratterizzi in pratica, dovremmo stabilire almeno: 1) il massimo rate in download 2) il massimo rate in upload 3) il target per il Margine di SNR, ossia la “garanzia” sul margine di cui abbiamo parlato. Certo è che, in un dslam “reale”, esistono molti altri parametri associabili al profilo. Ma per ciò che ci interessa ora, ossia comprenderne il significato, sono del tutto superflui, basta pensare ad esempio al settaggio di una linea in adsl1 piuttosto che adsl2+ o simili. In pratica, l’esigenza soddisfatta dal profilo è quella di limitare i parametri di allineamento del cliente. 1- Evitare che il cliente possa ottenere un servizio differente da quello per cui paga 2- Garantire che il cliente rimanga entro soglie di funzionamento accettabili. Come funziona allora la negoziazione dei parametri di linea quando devono essere rispettati i vincoli di profilo? E’ semplice! La regola è: Negoziare la massima velocità possibile fino al rate massimo consentito e nel rispetto del target di Margine SNR imposto. Quindi? Facciamo un esempio per capire meglio. Supponiamo che la linea possa sopportare “tecnicamente” una velocità di trasmissione elevata (8Mbps ad esempio), supponiamo inoltre che il profilo applicato al cliente sia di soli 2Mbps con un target SNR Margin di 6dB. Cosa capiterà? Come abbiamo già visto , il dslam e il modem cliente inizieranno a scambiarsi informazioni sulle potenzialità di trasmissione sul doppino. Il dslam cercherà in pratica di “aprire”, una per una, tutte le sottoportanti possibili per arivare a trasmettere a 2Mbps verso il cliente. Contemporaneamente, dopo ogni nuova sottobanda verificata, (dato che a parità di rumore a velocità maggiori corrispondono SNR più bassi) viene verificato che l’SNR Margin residuo sia MAGGIORE o uguale rispetto a quello imposto dal profilo. Se, come nella nostra ipotesi iniziale, questo è vero, il dslam trasmetterà a 2Mbps verso il modem cliente e contemporaneamente rimarrà dunque un Margine di SNR sicuramente maggiore di 6dB. Da questo esempio possiamo trarre alcune conclusioni e fissare dei concetti importanti. Esisterà un “Current Rate” ossia la velocità effettiva con cui si trasmette sulla linea. Questo current rate sarà sicuramente minore o al più uguale alla massima velocità sostenibile dalla linea (minore nel caso in cui il limite sia imposto dal profilo assegnato). Esisterà un “Attainable Rate” che rappresenta quindi: la massima velocità sostenibile dalla linea nel rispetto del Target SNR Margin. Ossia, rappresenta la velocità di trasmissione nel momento in cui il margine residuo è (almeno) uguale al target richiesto (6dB nel nostro esempio) Quindi, una linea con un profilo ad 8Mbps che ha un attainable rate di 4Mbps circa come si comporterà in fase di allineamento? Dslam e modem, come è consueto, cercheranno di negoziare la massima velocità sostenibile. Quindi il dslam “aprirà” le varie sottobande in trasmissione, ma stavolta arrivatò a 4Mbps smetterà perché avrà raggiunto il limite imposto dal Margine di SNR.
11
Durante il normale funzionamento della linea adsl, ossia una volta che l’allineamento è stato raggiunto e accettato da entrambe le parti, viene inoltre periodicamente controllato il margine di SNR. Se il sistema rileva che la condizione di target è stata violata più di un certo numero di volte la linea viene disattivata e viene ripetuta la procedure di allineamento. Questo è il caso classico di linee molto degradate, i cui parametri variano in maniera “pesante” anche nell’arco di pochi minuti. In tali situazioni il dslam vedendo violate le condizioni di target propone continuamente nuovi allineamenti nel tentativo di rendere stabile il funzionamento della linea stessa. Vediamo ora, a titolo puramente esemplificativo, i parametri di una linea d’esempio: Port: 20 Admin Status: Unlock Profile Name: adsl24M Opera Status: Up ATU-C Line Defect: No Defect ATU-R Line Defect: No Defect Line Standard: Adsl2+ Mode ATU-C SNR Margin: 7.5 (dB) ATU-R SNR Margin: 6.0 (dB) ATU-C Attenuation: 0.0 (dB) ATU-R Attenuation: 5.5 (dB) ATU-C Output Power: 11.2 (mdB) ATU-R Output Power: 12.4 (mdB) ATU-C Attainable Rate: 20808 (kbps) ATU-R Attainable Rate: 1206 (kbps) ATU-C Current Tx Rate: 20802 (kbps) ATU-R Current Tx Rate: 1169 (kbps) Come è possibile notare,viene indicato il numero di porta (20) il nome del profilo (adsl24M) Lo “standard” usato sulla linea (adsl2+) e poi alcuni valori che ormai abbiamo imparato a comprendere: Troviamo ATU-C e ATU-R SNR Margin, l’attenuzione sempre in ATU-C e ATU-R, la potenza trasmessa (Output power), L’attainable rate e il current rate. Una piccola precisazione sul significato di ATU-C e ATU-R. ATU è l’acronimo di ADSL Transmission Unit ed è in poche parole un modo per chiamare il modem ADSL. ATU-C è il modem ADSL in centrale (C sta per Central Office) ATU-R è il modem ADSL in casa cliente (R sta invece per Remote) Quindi, per capire bene il significato dei parametri dobbiamo metterci ad osservare il fenomeno dalla parte “giusta” Riflettiamo su ATU-C SNR Margin: Significa che è l’SNR Margin misurato in CENTRALE Quindi? Significa che se la destinazione è la centrale la trasmissione è avvenuta con “direzione” Casa cliente -> Centrale e questo è l’upstream del cliente quindi ATUC SNR è l’SNR in UP Analogamente il caso del downstream. L’attenuazione è identica nel ragionamento e porta al fatto che ATUC Attenuation è l’attenuazione in UP (io vedo arrivare, in centrale, un livello di segnale che ”misuro”. Chiedo al modem dell’altra parte quanta potenza è stata utilizzata per trasmetterlo e per differenza ottengo l’attenuazione nella direzione indicata). Atu-c current e attainable rate, sempre con identico ragionamento, ATUC: misuro in centrale. Il current e l’attainable rate sono parametri che rappresentano una trasmissione dalla centrale al cliente, quindi L’atu-c current rate è: la velocità con cui trasmetto verso il cliente ossia il suo downstream. Il discorso è analogo nel caso di atu-r, ossia atu-r current rate ad esempio rappresenta la velocità di trasmissione dal cliente alla centrale ossia il suo upstream. Sempre nell’esempio indicato sopra, appare evidente come il current (per ATU-C) sia praticamente uguale al valore dell’attainable rate e infatti risulta che il Margine di SNR in ATU-R sia di appunto 6dB, ossia il target assegnato al profilo. Il profilo in pratica ha un valore massimo superiore alla capacità della linea. In questa situazione la linea negozierà appunto il massimo valore di trasmissione possibile fino al raggiungimento del target SNR. In ogni profilo del DSLAM, ovviamente, esistono target Margin e velocità minime e massime definibili in modo indipendente sia per l’upstream che per il downstream.
12
