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Tecnologie xDSL
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Tecnologie xDSL
Tecnologie xDSL
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Le nuove tendenze competizione nel mercato delle telecomunicazioni
aumento della capacit richiesta dalle applicazioni
nuovi servizi (Video interattivo, Web)
personalizzazione dei servizi
Le tecnologie abilitanti tecniche di compressione delle informazioni: MPEG
tecniche di trasporto e commutazione ad elevata velocit
accesso ad alta velocit
Evoluzione dei servizi di TLC:dalla fonia al multimedia
NN--ISDNISDN BB--ISDNISDN NGNNGN
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I fattori chiave
Multimedialit
Interattivit
Integrazione dei servizi
Convergenza
Banda larga
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Servizi mulitmediali
Intrattenimento
Transazioni
Comunicazioni
Unidirezionali
Diffusivi
Bidirezionale
Asimmetrico
Bidirezionali
Simmetrici
TV diffusivaPay Per ViewPay TV
VideotelefoniaVideoconferenzaVideoassistenzaTelelavoroComunicazioni personaliASP
Home-shoppingHome-bankingTelemedicinae-learningAccesso a banche dati
Web-TVAccesso IPGaming On-LinePersonal TV VBlog
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Struttura della rete telefonica
Rete di trasporto
Rete di giunzione
Rete daccesso
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Il trasporto delle informazioni
Rete ATMRete ATM Rete IPRete IPRete di commutazione telefonica
Rete di commutazione telefonica
Rete trasmissivaPDH-SDH
Rete trasmissivaPDH-SDH
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Mezzi trasmissivi nel rilegamento dutente
Doppino telefonico
Cavo coassiale
Fibra ottica
Ponte radio
Accesso radiomobile
Esistono diversi mezzi trasmissivi per interconnettere lutente alla centrale di raccolta del traffico: il pi economico e diffuso il doppino telefonico ossia un cavo bipolare non schermato con sezione dei conduttori pari a 0,4mm. La sua presenza sul territorio tale da giustificare lo sviluppo di tecniche xDSL per utilizzarlo non solo per il servizio telefonico ma anche per trasmissione dati a larga banda.Altri portanti trasmissivi possono essere cavi coassiali (es. RG 59), fibre ottiche monomodali o multimodali, ponti radio (radio local loop) spesso con frequenze portanti a 13-20 GHz.Tutti questi tipi di collegamenti non permettono la mobilit dellutente. Al contrario laccesso radiomobile (ETACS, GSM, UMTS) consente anche di muoversi nel territorio senza perdere il collegamento.
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La rete daccesso in rame
Box
Armadio
Centrale di commutazione
Cavo100-2400 cp
Impianto utente Impianto di rete
Rete di distribuzionesecondaria primaria
Abitazione
Note:
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BoxChiostrina
armadiodi distribuzione
Centrale locale
Struttura della rete di distribuzione
La parte terminale della rete di distribuzione secondaria pu essere realizzata su palificazione utilizzando cavi di piccola potenzialit (alcune decine di coppie).
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AREA DI CENTRALE
AREA CAVO
CENTRALELOCALE
Cavo da2400 cp
400 cp
400 cp
Borchia Passiva
doppino dUtente
Box
Cavo da100 cp
Cavo da 400cp
AREA ARMADIO
800 cp1600
cp
2400 cp
2000cp
La rete di distribuzione
AREA DI REPARTO
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coppia di
cond
uttori
gu
aina este
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settori
del
ca
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mate
riale is
olante
Armadio ripartilinea
primaria
400 (300) 400100
S
4
S
2
S
3
S
1
S
5
P
1
P
2
P
3
S
6
P
4
P
5
P
6
secondariaraccordo
Larmadio di distribuzione consente di collegare, grazie ad una serie di contatti, le coppie del cavo che arrivano dalla centrale con coppie che ripartono verso gli utenti. I collegamenti sono realizzati con trecciole di conduttori che si collegano sui contatti metallici corrispondenti alle coppie da collegare.Un cavo , di solito, strutturato in settori; ciascun settore contiene un certo numero di coppie isolate tra loro con materiale plastico.
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Casadellutente
Armadioripartilinea
Distributore
Retesecondaria
(cavi bassa capacit
Rete primaria(cavi bassacapacit.)
Pozzetto/Camerettadarmadio
Chiusino
SfioccamentoGiunto
Centrale
Sala muffole
Commutatore
Sala AFRipartitore
Rete primaria(cavi alta capacit.)
Cunicolo
PoliforaSala compressori(pressurizzazione
InserzionePressurizzazione
Permutatore
Orizzontale
Verti
cale
muffole
Borchia
Altri sistemidi linea
RilevazionePressurizzazione
La rete di distribuzione in rame: dettaglio
La struttura della rete in rame esistente, pur con diverse varianti e peculiarit di carattere locale, quella rappresentata in figura.Dalla centrale telefonica si dipartono a stella verso larea servita un certo numero di cavi a coppie simmetriche di grande potenzialit (al massimo 2400 coppie). Il punto di interfaccia tra il mondo interno alla centrale e lesterno il permutatore urbano dove - nel caso telefonico - si realizza la permuta tra la coppia di utente ed il relativo attacco allautocommutatore. La sede di posa del cavo quasi sempre sotterranea in canalizzazione e il cavo pressurizzato (viene pompata aria secca con leggera sovrapressione rispetto allambiente per prevenire i guasti dovuti a rottura dellisolamento esterno).Penetrando nellarea di distribuzione il cavo viene sfioccato, nel senso che si derivano cavi di potenzialit minore che vanno ad alimentare gli armadi di distribuzione. La parte di rete compresa tra la centrale e larmadio di distribuzione detta rete primaria.Larmadio raggiunto da un cavo a 400 coppie, mentre distribuisce nellarea di armadio -tipicamente - 600 coppie (di cui, evidentemente, solo 400 possono essere effettivamente occupate).I cavi a bassa capacit che dallarmadio raggiungono i distributori costituiscono la rete secondaria. Dal distributore si raggiunge finalmente la borchia in casa dellutente, attraverso il cavetto di abbonato realizzato con una coppia bianco-rosso.
In rete secondaria possibili anche cavi aerei da 10-200 coppie.
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HDSL 2,3Mb/sHighHigh
bitbit--raterate
AsymmetricAsymmetric ADSL 8Mb/s
VeryVery highhighbitbit--raterate VDSL 52Mb/s
SDSL 2,3Mb/sSingle Single pairpair
CDSL 1,5Mb/sConsumerConsumero ADSL liteo ADSL lite
AsymmetricAsymmetric ADSL2ADSL2+
15Mb/s20Mb/s
IDSL 160Kb/sIntegratedIntegrated
La tecnologia DSL (Digital Subscriber Line) una tecnologia di trasmissione sul doppino dabbonato che offre una soluzione al problema noto come last mile, per la connessione fra gli Utenti dei Servizi di Rete e i Provider dei Servizi di rete. Rispetto ad altre soluzioni, i sistemi DSL consentono un notevole aumento del bit-rate.Attualmente sono disponibili diverse tecnologie DSL alternative per la struttura della rete di accesso: HDSL (High speed Digital Subscriber Line), SDSL (Single pair High Digital Subscriber Line), CDSL (Consumer DSL- o ADSL-lite), ADSL (Asymmetrical DSL), VDSL (Very high speed DSL).A parte la tecnologia HDSL, che ancora basata sul codice 2B1Q impiegato su ISDN, e quindi su trasmissione in banda-base, gli altri sistemi sono tutti basati su modulazioni a banda passante ed applicano il principio della tecnica QAM. In questo modo viene ridotta la banda occupata dal segnale e quindi lattenuazione di tratta alla frequenza di Nyquist del segnale. Inoltre la riduzione di banda consente una maggiore tolleranza ai rumori indotti. Uno dei vantaggi principali, che consente la trasmissione anche su linee a diafonia elevata, rappresentato dalla trasmissione asimmetrica, che elimina gli effetti della paradiafonia.Tutte le tecnologie DSL adottano principi analoghi allADSL e sono impiegate per risolvere il problema del trasporto di dati veloci sulla linea di utente.LADSL, con velocit fino ad 8 Mb/s, pu essere vista come una evoluzione delle linee HDSL a 2 Mb/s ed al contempo pu essere considerato come uno step intermedio verso i sistemi VDSL, con velocit fino a 52Mb/s.Secondo alcuni Operatori la soluzione ottimale limpiego di sistemi VDSL, i quali consentono il trasporto di un flusso fino a velocit di 52Mb/s.Gli operatori che gestiscono le reti di telecomunicazione non hanno ancora fatto una scelta precisa sul tipo di architettura di rete di accesso, probabilmente a causa della rapidit con cui si evolvono le tecniche e dellincertezza legata alle richieste di nuovi servizi.Attualmente si stanno implementando sistemi che adottano ADSL2 ed ADSL2+ che consentono, mantenendo pressoch invariata la rete di distribuzione secondaria, di aumentare sia la banda disponibile in download che la massima distanza tra ATU-R e ATU-C.In particolare lADSL2 dichiara una velocit massima in download di 15Mb/s e una distanza massima di 6Km, grazie allutilizzo di un nuovo algoritmo di codifica.La tecnologia ADSL2+ consente invece una velocit massima di 20Mb/s su una distanza massima di 2,5Km, grazie allutilizzo di una banda di 2,2MHz.
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I sistemi xDSL simmetrici
DSL Digital Subscriber LineCapacit 160kbit/s simmetrici su 1cp,Portata fino a circa 4 km,Codifica di linea 2B1Q (4B3T) a cancellazione deco.
HDSL High bit-rate DSLCapacit di oltre 2Mbit/s equamente suddivisa su due 2 coppie (soluzioni disponibili anche a 1 e 3 coppie) Portata di circa 2.5 km ,Codifica di linea 2B1Q e CAP a cancellazione deco.
S(H)DSL Single Pair DSLCapacit fino a 2.3 Mbit/s su 1 cp; Portata variabile tra circa 2.5 km e 4 km,Codifica di linea modulazione 16-PAM con codice a traliccio (TCM) e cancellazione deco.
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ADSL Asymmetric DSLCapacit lorda di circa 8Mbit/s downstream e circa 1 Mbit/s upstream su una coppia; Compatibile con il segnale analogico in banda 4 kHz (POTS) (o ISDN-BRA) sulla stessa coppia;Codifica di linea DMT
VDSL Very high bit-rate DSLCapacit (52), 26 o 13Mbit/s downstream, oltre 2Mbit/s up su una coppia (disponibile anche in versione simmetrica 13+13 o 25+25);Compatibile con il segnale analogico in banda 4 kHz (POTS) (o ISDN-BRA) sulla stessa coppia;Codifica di linea DMT/CAP(QAM)
I sistemi xDSL asimmetrici
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HDSL
Il sistema HDSL trasmette flussi binari su doppino in rame con velocit pari al primo livello della gerarchia plesiocrona(E1/T1, 2048,1544 Mbit/s)
Prevede lutilizzo di 1, 2 o 3 coppie simmetriche in rame, potenza inviata in linea circa 13.5 dBm
Usa equalizzatori adattativi per recuperare le disequalizzazioni introdotte dalla linea e dalle derivazioni
Sulla stessa coppia la trasmissione avviene in entrambe le direzioni, uso della cancellazione adattativa delleco (ECM)
Sistema di trasmissione basato su due codici di linea alternativi: 2B1Q e CAP (Carrierless Amplitude/Phasemodulation)
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Terminale di centrale Terminale remoto
HDSL: terminali
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HDSL senza rigenerazione
Box Armadioripartilinea
2,5 Km
Distanza max dal primo nodo di commutazione2,5Km (senza rigeneratori)
Capacit trasmissiva: 2048Kb/s simmetrici
2048Kb/s
Codifica di linea: 2B1Q con soppressore deco
Portante fisico: 2 doppini telefonici
HDSL: portante fisico 2-3 TP, simmetrica con EC, codifica 2B1Q o CAP, velocit fissa fino a 2,3Mb/s.HDSL 2: portante fisico 1 TP, simmetrica con EC, codifica 2B1Q o CAP, velocit fissa fino a 2,3Mb/s.SHDSL o SDSL: variazione adattativa della HDSL 2, codifica TCPAM.MSDSL: variazione adattativa in tempo reale della HDSL,portante fisico 2 TP.I sistemi HDSL, HDSL 2, SHDSL, MSDSL utilizzano tutta la banda del portante fisico per cui non permettono la multiplazione con il canale telefonico di 4KHz sul portante.
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HDSL con rigenerazione
Box Armadioripartilinea
4,8 Km
Distanza max dal primo nodo di commutazione4,8Km (con rigeneratori)
Capacit trasmissiva: 2048Kb/s simmetrici
2048Kb/s
Codifica di linea: 2B1Q con soppressore deco
Portante fisico: 2 doppini telefonici
rigeneratore
Il sistema in tecnologia HDSL permette la trasmissione di un segnale numerico a 2,048 Mbit/s su due coppie, utilizzando ognuna delle due coppie con un sistema di trasmissione a 1168 Kbit/s lordi di tipo full-duplex a cancellazione di eco. La frequenza di riferimento per il calcolo della attenuazione di 150 kHz.
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Spettro segnale HDSL su una coppia
Confronto fra lo spettro generato da un segnale a 2048Kb/s con codifica AMI o HDB3 (conforme G.703) e quello di un segnale HDSL con codifica 2B1Q a 4 livelli.
CaratteristicheCaratteristiche 2Mb/s G.7032Mb/s G.703 HDSLHDSL
Ncoppie per senso di trasmissione 1 2Coppia condivisa per Tx ed Rx NO SIUtilizzo di coppie 2 2Bit rate in linea per coppia 2048Kb/s 1168Kb/sCodifica di linea AMI-HDB3 2B1QBaud in linea per coppia 2048 baud 584 baudSoppressore deco NO SI
Si noti come il primo lobo dello spettro HDSL occupi una banda di 584 KHz per coppia mentre il segnale a 2048Kb/s occupi una banda di 2048 kHz sulla coppia
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Codifica di linea 2B1Q
1100
11
0
0
-1+1
-3
+3
Codificabinaria
Codifica2B1Q
Codifica binaria
Codifica 2B1Q+3
-3-1
+1
0
1
Questa codifica trasforma una coppia di simboli binari in un simbolo quaternario dimezzando la frequenza di cifra
Questa codifica di linea viene introdotta per contenere la banda del segnale al fine di minimizzare luso di rigeneratori nella tratta utente-centrale mantenendo invariata la bit rate netta trasportata (2048Kb/s).
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Confronto delle prestazioni tra sistemi 2Mb/s tradizionali e HDSL
LAN DCE3DCE3 DCE3DCE3
Collegamento a 2048Kb/s classicoRete
Pubblica
La lunghezza della tratta senza rigenerazione triplica con lLa lunghezza della tratta senza rigenerazione triplica con luso della tecnica uso della tecnica HDSLHDSL
Collegamento a 2Mb/s conforme G.703
Tx
Rx Tx
Rx
Prestazioni HDSL in termini di tratta utente centrale:
Distanza max LTU-NTU 2,5 Km (senza rigenerazione)Distanza max LTU-NTU 5 Km (con rigenerazione)LTU: Line Terminal UnitNTU: Network Terminal Unit
Prestazioni Collegamento a 2Mb/s conforme G.703 (classico) in termini di tratta utente centrale:
Distanza max DCE3 DCE3 tratta senza rigenerazione 800 m su doppino 4/10
In figura viene mostrato un collegamento a 2048 Kb/s classico (conforme G.703) e si confrontano le prestazioni in termini di distanza massima tra lutente e la centrale nel caso classico e nel caso di utilizzo di sistemi HDSL.
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Tx RxG.703G.703
Topologia di un sistema HDSL
LAN DCE3DCE3 DCE3DCE3
Collegamento a 2048Kb/s su linea HDSLCollegamento a 2048Kb/s su linea HDSL
RetePubblica
NTUNTU LTULTU
Tx RxG.703G.703
LTU: Line Terminal UnitNTU: Network Terminal Unit
Tx & Rx
ISDNRete
Pubblica
Tx & Rx
Modem HDSL Modem HDSL
Tx RxG.703G.703LTLT
LTULTU
Tx RxG.703G.703NT1NT1
NTUNTU
Il collegamento su linea HDSL avviene attraverso 2 apparati di trascodifica di linea NTU ed LTU (da AMI o HDB3 conforme G.703 a 2B1Q per HDSL e viceversa). Il segnale HDSL viene trasportato da 2 doppini telefonici per entrambe le vie di comunicazione.
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La tecnologia SDSL
Box Armadioripartilinea
3 Km
Distanza max dal primo nodo di commutazione3 Km (con rigeneratori)
Capacit trasmissiva: 2304Kb/s simmetrici
2304Kb/s
Codifica di linea: Trellis Code Pam a 16 livelli
Portante fisico: 1 doppino telefonico
rigeneratore
SDSL: Symmetric single pair high bit rate Digital Subscriber Line
Il sistema di trasmissione SHDSL Symmetric single pair high bit rate Digital SubscriberLine consente il trasporto su una singola coppia in rame di flussi con velocit variabile da 192 kbit/s a 2304 kbit/s con granularit di velocit di 64 Kbit/s. La possibilit di far variare la velocit fisica di linea detta Multirate. Il codice di linea utilizzato il Trellis Code Pam a 16 livelli. Anche l'SDSL supporta le trasmissioni simmetriche TI/E1 ma differisce dall'HDSL in due punti importanti: usa un solo doppino e ha una portata massima del segnale che arriva fino a circa 3 Km (mentre l'HDSL arriva a coprire distanze di 4,8 Km).
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Tecnologia daccesso che consente di inviare segnali
digitali su coppie in rame (doppino telefonico) :
Ad alta velocit e in modalit simmetrica (i flussi downstream ed
upstream hanno lo stesso bit rate)
Utilizza una singola coppia di rame
Non permette la contemporaneit in FDD del segnale POTS
(300-3400 kHz) sullo stesso doppino
Configurazioni
Stand-alone per traffico TDM (flussi a 2 Mbit/s o nx 64 kbit/s)
DSLAM per traffico ATM
SDSL
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Velocit consentite
Il bit rate del payload possibile settarlo a tutti quei valori descritti dalla seguente formula:
n x 64 + i x 8 kbit/s
con 3 n35 e 0 i 7 oppure n=36 e i=0 o 1 Per cui:
La velocit minima la si ha per n= 3 e i=0 192 kbit/s
La velocit massima la si ha per n=36 e i=1 2312 kbit/s
La granularit di 8 kbit/s
Loverhead da aggiungere per avere la velocit lorda della trama SDSL di 8 kbit/s
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Utilizzo della banda in SDSL
f (kHz)
PSD
(dB
m/H
z)
ADSL Downstream
ADSL
Up
stre
am
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SDSL multicoppia
Possibilit di incrementare la portata dei collegamenti a parit di velocit
Possibilit di incrementare la velocit di trasmissione a parit di lunghezza del collegamento
Ridurre o evitare lutilizzo dei ripetitori
ProposteIMA (Inverse Multiplexing on ATM)
Ethernet over SDSL
Multiplazione di livello fisico
I ripetitori producono molta diafonia sui sistemi ADSL presenti sullo stesso cavo, poichilsegnale in uscita da un ripetitore molto forte rispetto a quello ADSL di un cavo adiacente che ha subito attenuazione.
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IMA (Inverse Multiplexing on ATM)
LETSI riprende lo standard dellATM Forum applicandolo ai link SDSL
Teoricamente possibile aggregare un numero arbitrario di collegamenti
Nella pratica proposte a max 4 link
Richiede incapsulamento dei pacchetti in ATM
Poco efficiente per traffico Ethernet e IP
SDSL SDSLATM ATM
MultiplexingLivelli superiori
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La tecnologia ADSL
Box Armadioripartilinea
2 - 4,5 Km
Distanza max dal primo nodo di commutazione: 2 - 4,5Km
Portante fisico: 1 doppino telefonico
Codifica di linea: DMTf
A(f)Banda1
Banda3 4
Banda5 6
BandaN
f2f1 f4f3 f6f5 fN
Capacit trasmissiva: 8192Kb/s downstream - 800Kb/s upstream
8192Kb/s
800Kb/s
Il sistema in tecnologia ADSL permette la trasmissione dei seguenti canali sulla stessa coppia: un canale tradizionale in banda fonica a 3003400 Hz; un canale numerico in direzione cliente-centrale (upstream); un canale numerico in direzione centrale-cliente (downstream).ADSL: portante fisico 1 TP, asimmetrica con o senza EC, codifica DMT, velocit fissa fino a 8,1Mb/s.RADSL: variazione adattativa in tempo reale della ADSL.CDSL (UADSL): portante fisico 1 TP, asimmetrica senza EC, codifica DMT, velocit fissa fino a 1,5Mb/s.I sistemi CDSL, ADSL, RADSL e VDSL, essendo con modulazione passabanda, permettono la coesistenza sul portante del canale telefonico analogico a 4KHz.La frequenza di riferimento per il calcolo della attenuazione di 300 kHz.
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Spettro del segnale trasmesso
4 261104
F (kHz)
POTS DOWNSTREAM
UPSTREAM
12
Teletax
4 261104
F (kHz)
POTS DOWNSTREAM
UPSTREAM
12
Teletax
Caso in cui presenteil cancellatoredeco
ADSL cat 1
ADSL cat 2
Analizzando lo spettro del segnale trasmesso si pu osservare che nella banda 0-1104 KHz sono collocabili 256 sottoportanti ciascuna con una sottobanda di modulazione di 4,3125 KHz.Tuttavia occorre ricordare che la banda 0-26 KHz non viene utilizzata dal sistema ADSL, ma viene lasiata come banda di guardia per la trasmissione della fonia che avviene sullo stesso doppino (POTS). Il margine previsto notevole poich la presenza di selezioni decadiche (10 Hz e relative armoniche) introducono notevoli disturbi.
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Analisi del canale: Bits & Gain Allocation
Number of Bits per
Sub-carrier (DMT)
Gain per Sub-carrier
(DMT)
1. Bits & Gain Allocation:
Esempio di allocazione dei bit sulle sottoportanti.
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La tecnologia ADSL2 (ITU-T G.992.3)
Box Armadioripartilinea
2 - 6 Km
Distanza max dal primo nodo di commutazione: 2 - 6Km
Portante fisico: 1 doppino telefonico
Codifica di linea: DMTf
A(f)Banda1
Banda3 4
Banda5 6
BandaN
f2f1 f4f3 f6f5 fN
Capacit trasmissiva: 15Mb/s downstream 1,5Mb/s upstream
15Mb/s
1,5Mb/s
Principali miglioramenti rispetto allo standard ITU-T G.992.1:Improved initialization: Receiver allocated pilot (avoid bridged taps & RFI), Enabling RFI cancellation techniques, Better equalization with spectrum shaped init signals, Receiver chooses configuration (no longer 4 options), Receiver determined duriation of init signalsFast start-up: 3 seconds: As error recovery in Showtime, From stand-by/sleep state, Uses data rate fine tuning in Showtime (SRA)On-Line Reconfiguration (OLR): Track application and BER requirements, Bitswap (improved protocol robustness), Dynamic Rate Repartitioning (e.g., for CVoDSL), Seamless Rate Adaptation (change data rate)Power Management (PM): Statistical powersave based on user activity, Low data rate state (service keep-alive data only), Low delay return to full rate Showtime (0.5 msec), Stand-by/sleep state (user asleep, modem asleep)Framing: Up to 4 frame bearers and up to 4 latency paths, Delay and BER configurable per frame bearer, Scales to support high data rates (no S=1/2 trick), Scales for better coding and long loop performance, Overhead rate of 4 to 64 kbit/s for OAM/OLR/PMAll Digital Mode (no underlying service): Extending ADSL band to DC , 32 (Annex I) or 64 (Annex J) upstream tones, Additional 256 kbit/s upstream data rateHigher Layer Adaptation: Support of IMA for ATM based ADSL (bonding), Support of Packet based ADSL (e.g., Ethernet)Home Installation: Architecture includes in-line filters (splitterless), Multiple ATU-R connected to the line (Hi-Z state)Fonte: ADSL Forum
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Modulazione DMT: Adattamento delle portanti
La modulazione DMT consente di adattare lo spettro del segnaleLa modulazione DMT consente di adattare lo spettro del segnalealle caratteristiche fisiche del mezzoalle caratteristiche fisiche del mezzo
Risposta infrequenza
del doppino
f
A(f)
f
A(f)
Notch causatoda Bridged Tap
fc
Disturbi che alteranola risposta del canale
Portantiutilizzatedal DMT
fa fb
Il vantaggio della tecnica DMT quella di poter adattare lo spettro del segnale alla risposta del canale.Se ad esempio presente un Bridged Tap (derivazione aperta) che crea un notch alla frequanza Fx, quella frequanza non verr utilizzata.Allo stesso modo, se in una porzione di banda sono presenti disturbi, quella porzione non verr utilizzata e le informazioni verranno concentrate sul resto della banda disponibile, dove la qualit della trasmissione migliore.
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Caratteristiche del DMT usato per ADSL
Sottobanda
1
A(f)
Sottobanda
2
Sottobanda256
f
Sottobanda
3
Sottobanda
4
Sottobanda
5
Sottobanda
6
Portante(Pe jt )
f
f = 4.3125 KHzSpaziatura
tra le portanti
fSB=4.3125 KHz
Larghezzadi banda
B
SBEfficienza Spettrale
2-15 bit/s/Hz
SpettroQASK
Banda occupata dallADSL4.3125KHz x 256 = 1.104 MHz 4.3125KHz x 32 = 138 KHz
Suddivisione della Banda 256 Sotto-bande per Downlink centrale-utente32 Sotto-bande per Uplink utente-centrale
Downstream Upstream
Capacit trasmissiva teorica 16.56 Mb/s 2.07 Mb/s
Densit spettrale di Potenza -40 dBm/Hz -38 dBm/Hz
Bit rate max15 bit/s/Hz x 1.104 MHz = 16.56 Mb/s 15 bit/s/Hz x 138 KHz = 2.07 Mb/s
La modulazione Discrete Multi Tone basata su uno schema di modulazione multiportante in cui la banda di trasmissione suddivisa in un insieme di sottoportanti, o toni, ciascuna utilizzata come canale indipendente per trasmettere una frazione dell'informazione. Le caratteristiche peculiari del sistema DMT usato per realizzare sistemi ADSL sono:- trasmissione in tecnica QAM su ogni sottobanda con efficienza spettrale massima di 14-15 bit/s/Hz;- sottoportanti (o toni) di eguale ampiezza spettrale ed equispaziate tra loro; la larghezza di banda sufficientemente piccola in modo da permettere un impiego quasi ottimo della capacit del canale compatibilmente con valori accettabili di complessit e di ritardo;- realizzazione completamente numerica della mo/demodulazione tramite algoritmi di trasformata veloce inversa (IFFT) e diretta (FFT) di Fourier;- livello nominale uniforme, della densit spettrale di potenza trasmessa, pari a -40 dBm/Hz in downstream e -38 dBm/Hz in upstream;- distribuzione della capacit di trasporto del sistema non uniforme nelle sottoportanti, in funzione delle specifiche condizioni di rapporto segnale rumore nella banda di ciascuna sottoportante.
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Allocazione dei bit alle sottoportanti
f
Risposta in banda del doppino
NEXT
DistrurbiRF
BridgedTap
f
f
f
fRisposta del doppino
Valutazione delle condizioni in fase di attivazione Monitoraggio durante il normale funzionamento
La suddivisione del flusso informativo di ingresso fra i vari sottocanali viene realizzata mediante delle procedure automatiche operative sia durante la fase di attivazione del sistema, sia periodicamente durante il normale funzionamento.Durante la fase di attivazione il sistema valuta il rapporto segnale-rumore su ciascuna sottobanda e, in base a tali indicazioni, decide come allocare in modo ottimale i bit nelle sottobande stesse.Durante il normale funzionamento il ricevitore ADSL osserva continuamente il rapporto segnale-rumore su ciascuna sottobanda e, quando questo cade sotto una soglia prefissata, il ricevitore segnala al trasmettitore di spostare alcuni bit da una sottoportante ad unaltra.Occorre comunque notare che durante il funzionamento normale la procedura di allocazione dei bit non cos sofisticata come durante lattivazione del sistema.
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Modulo 2 pag 37
37
Selezione del numero di bit per portante
ffi fN-1
Zi ZN-1
f
Numero bitper portante
0
15
f0 fi f N-1
1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1
bi bN-1
1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 10 0 1 1 0 1 1 0 1 00 1
Blocco BK (250 s)
0 0 1 1
Allocazione di banda secondo la risposta del canale
Il flusso numerico in ingresso, avente frequenza di cifra R b/s viene suddiviso in blocchi BK. Il numero di bit per blocco dipende dalla velocit del segnale poich fissa la durata del blocco che pari a 250 s.Il K-esimo blocco viene quindi suddiviso a sua volta in N sottoblocchi di dimensioni variabili in funzione dello spettro del canale. La suddivisione del flusso informativo di ingresso fra i vari sottocanali viene realizzata mediante delle procedure automatiche operative sia durante la fase di attivazione del sistema, sia periodicamente durante il normale funzionamento.
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38
Sincronizzazione delle portanti
ATU-C ATU-R
Pilot
Upstream
Downstream
Sincronismo(Loop Timing)
276 KHz
69 KHz
fn
Zn Zn+1
fn+1
Possibili interferenze nei lobi laterali dovute a non perfetto sincronismo tra ricevitore e trasmettitore
Upstream
Downstream
f (KHz)69
276
Nei sistemi ADSL occorre mantenere una perfetta sincronizzazione fra trasmettitore e ricevitore per garantire condizioni di ortogonalit tra le portanti, in modo da recuperare l'informazione trasmessa priva di interferenza nei lobi laterali adiacenti alla sottoportante.La specifica prevede al riguardo di avere un tono speciale (pilot) dedicato al sincronismo (loop timing), pari a 276 kHz per il verso downstream ed a 69 kHz per il verso upstream.
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Modulo 2 pag 39
39
Bit loading
PRINCIPIO: Viene trasmessa pi capacit (in no di bit) nei punti dello spettro in cui maggiore lSNR. Il numero di bit trasmessi per sottobanda compreso tra 2 e 15
50 100 150 200 250 # portante
SNR
10
20
30
40
50 100 150 200 250
# bit per portante
5
10
15
# portante
ProfilodellSNR in
corrispondenzadelle portanti
utilizzatedallADSL
Numerodi bit
associati aciascunaportante
Si noti come landamento dei bit per portante ricalchi landamento dellSNR
Lassegnazione della capacit di ciascun sottocanale, indicata come Tone Ordering, viene effettuata dalla stazione remota pronta a ricevere (ATU-R). Questo calcola, sulla base delle caratteristiche del sottocanale stesso, il numero di bit e il relativo guadagno da associare a ciascun canale.Lo standard impone che ad ogni canale venga assegnato un numero di bit compreso tra 2 e 15.Le coppie di numeri trovati vengono poi ordinati, al crescere del numero di sottocanale, in una tabella che, oltre ad essere utilizzata dalla ATU-R per decodificare i segnali in arrivo, viene inviata alla stazione centrale (ATU-C) che la utilizzer per trasmettere in ogni sottobanda, la giusta quantit di informazione.Lalgoritmo di ordinamento delle portanti, assegner ai dati di tipo fast le portanti caratterizzate da un basso numero di bits, successivamente ai dati di tipo interleaved le rimanenti portanti. La tabella dellordinamento delle portanti viene costruita seguendo la regola sottoriportata:per k = 0 .. 15 cerca linsieme delle portanti per cui il numero di bits per tono bi = k ordina le portanti per valori crescenti di i.
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40
Configurazione del collegamento ADSL
Rete telef
Rete dati
ADSL
DOPPINO TELEFONICO
POTS SPLITTER
BORCHIA TELEFONICA
fonia
DSLAM
SPLITTER
CENTRALE LOCALE
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41
Nel ripiano superiore vengono alloggiati gli splitter
Nel ripiano inferiore le schede ADSL.
Il DSLAM
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42
Unbundling Local Loop: caso Full Unbundling
PHY
ATUC
ATUR
PHY
HPF
LPF
HPF
LPF
SplitterR
SplitterC
loop
U-C U-R
POTS or ISDN-BRIPSTN or ISDN
U-C 2 U-R 2
V-C T-R T/S
NT
PSTN
Packet DataNetwork
OLO
In affitto per tutta la banda
Incu
mbe
nt
Full Unbundling - consente ad un operatore di usufruire dell'accesso alla rete locale, sfruttando tutta la banda passante sul doppino di rame, ed offrire tramite i propri apparati sia i dati che la voce (Internet, Fonia).
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43
Unbundling Local Loop: caso Shared Access
PHY
ATUC
ATUR
PHY
HPF
LPF
HPF
LPF
SplitterR
SplitterC
loop
U-C U-R
POTS or ISDN-BRIPSTN or ISDN
U-C 2 U-R 2
V-C T-R T/S
NT
PSTN
Packet DataNetwork
Incumbent
OLO
In affitto per la banda da 32kHz a 1100 kHz
La ripartizione dello spettro sul doppino ai fini della fornitura del servizio di Shared Access prevede la coesistenza dei servizi POTS e ADSL, in accordo alla specifica ITU-T G.992.1: la parte inferiore dello spettro, che si estende da 0 a 4 kHz, continua ad essere utilizzata dal Local Loop Provider (LLP) per fornire i servizi in banda fonica (voce e tutti gli altri servizi che possono utilizzare tale banda di frequenza); la parte superiore dello spettro, corrispondente allintervallo da 32kHz a 1100 kHz, viene noleggiata allOperatore che ha richiesto Shared Access allo scopo di fornire servizi basati su tecnologie trasmissive ADSL. Non escluso lutilizzo di altre tecnologie xDSL (di cui VDSL un esempio) nella parte superiore dello spettro purch conformi agli standard internazionali e compatibili con il segnale telefonico presente nella parte inferiore dello spettro (POTS/ISDN). E la compatibilit con i servizi di accesso ISDN e ADSL in condivisione sullo stesso doppino in quanto il servizio voce fa parte dei servizi ISDN. Tale approccio oggi tecnicamente possibile grazie alla presenza sul mercato di schede ADSL conformi alla specifica G.992.1 Annex B dell'ITU-T che consentono la trasmissione di ADSL e ISDN su singolo doppino. In tal caso, per evitare interferenze con il segnale ISDN, la banda utilizzata dal sistema ADSL viene ristretta allintervallo che va da circa 138 kHz a 1,1 MHz.
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Soluzione Splittered
ATU-R
PA
PB
NUOVO CABLAGGIO
POTS
SPLITTER
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Soluzione Splitter distribuito
Borchia
telefonica
Prese telefoniche
PB PB
ATU-R
PAPB
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46
ADSL lite
Sono mantenuti gli stessi livelli di segnale in linea per lasciare intatta la massima portata del sistema
Lefficienza di banda diminuita a 8 bit/Hz massimi (256 QAM)
Il numero delle portanti viene ridotto della met (da 256 a128)
Limplementazione della fase di training iniziale semplificata
Procedura di fast retraining and recovery per rendere minimi eventuali buchi di trasmissione durante le situazioni picritiche (attivit e segnalazione POTS) di funzionamento
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Modulo 2 pag 47
47
Collegamento telefonico
borchia telefonica
DSLAMDSLAM
CENTRALE LOCALE
RETE
TELEFONICA
RETE DATI
SPLITTER X
ADSL Lite
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48
ATU-R
PA
ADSL Splitterless
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49
ADSL wireless
Linea ADSL
S
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Modulo 2 pag 50
50
ADSL2
Aggiunta di nuove feature alla versione 1 per rendere pi semplice ed efficace il deployment delle linee
Aumento della velocit fino a: 12 Mbit/s in downstream
Oltre 1 Mbit/s in upstream
Riduzione del tempo di set up
Miglioramento delle prestazioni di Power Management
Funzionamento in modalit all digital mode
Possibilit di funzionamento in modalit estesa Bassi bit-rate (dellordine delle centinaia di kbit/s)
Portata fina a circa 5 km
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Modulo 2 pag 51
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Novit dellADSL2 (features mandatorie)
Utilizzo della codifica a traliccio (facoltativo nella versione iniziale)Guadagno di codice per S/N di 2 dB
Incremento della portata del collegamento di 200m
Disabilitazione selettiva dei toni da parte delloperatore riduzione dei disturbi egress
DELT (Line Diagnostic) Feedback sulle cause di problemi di inizailizazzione
Tre livelli di power management
Riduzione delloverhead per frameDa 32 kbit/s e 4 kbit/s
Procedura di Bit swapping (facoltativo nella versione iniziale)
Utilizzo di toni con costellazioni a un bit
In ADSL1 il bit swapping non era mandatorioNei sistemi ATM, anche se non ci sono dati dutente, vengono trasmesse sulla linea delle celle idle con la stessa potenza utilizzata per la trasmissione dei dati. Il Power Management consente invece di ridurre la potenza sulla linea alloccorrenza.Il Power Management pu comportare problemi nel caso in cui alcuni sistemi andando in Low Power, generano meno diafonia; cos facendo per potrebbero ingannare altri linkche, nella fase di startup, effettuando la stima del canale, potrebbero rilevare un SNR ottimistico (migliore di quello reale che si avrebbe con tutti le linee a regime). Quando poi le linee in LP riprendono la trasmissione, aumentano la diafonia sulle altre, diminuendo il rapporto segnale rumore e quindi peggiorando le prestazioni delle altre che dovrebbero rivedere i parametri concordati in fase di training.La prima fase di Start Up molto lunga, perch i due ATU devono scambiarsi informazioni sulle loro capability (modalit di funzionamento, cio ADSL1, ADSL2, G.lite, over POTS, over ISDN, bearer ATM o TDM), utilizzando una modulazione molto lenta ma affidabile. Per velocizzare le fasi successive, possibile memorizzare alcuni parametri, senza la necessit di ritrasmetterli ad ogni connessione.In ADSL1 i toni particolarmente degradati, in cui non possibile allocare almeno 4 bit, vengono disabilitati dai due modem, in ADSL2 invece possibile utilizzare anche costellazioni a 1 bit e quindi utilizzare anche quelle sottoportanti particolarmente degradate.
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Modulo 2 pag 52
52
Novit dellADSL2 (features facoltative)
DRR (Dynamic Rate Repartitioning)
Seamless Rate adaptation
Modalit all digital mode
ADSL over POTS (annesso I)
ADSL over ISDN (annesso J)
Procedura di start-up veloce
Trasmissione dati a pacchetto mediante incapsulamento su HDLC
Voce su ADSL
In ADSL ciascuna trama pu essere solo ATM o TDM, invece in ADSL2 possibile suddividerla in maniera flessibile fra queste due modalit di trasmissione, inoltre con la Seamless Rate Adapatation possibile modificare separatamente la ripartizione dei bit fra le due parti pu cambiare.In ADSL1 con la DRA la velocit totale del collegamento non varia, cambia solo la ripartizione dei bit e la potenza allocata sulle sottoportanti
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Modulo 2 pag 53
53
ADSL2+
Banda downstream fino a 2,2 MHz(raddoppio dei toni utilizzati)
Velocit fino a 18 Mbit/s in Downstream(servizi fortemente asimmetrici)
Stesse caratteristiche di funzionamento di ADSL2
Chipset dual mode ADSL2/ADSL2+
Possibilit di implementare la feature plus via SW
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Modulo 2 pag 54
54
La tecnologia VDSL
Tecnologia daccesso ancora in fase di
standardizzazione, che consente dinviare segnali digitali
su singola coppia in rame (doppino telefonico) :
Altissime velocit
Possibilit di trasmissione simmetrica ed asimmetrica
Brevi distanze raggiungibili (< 1,5 km)
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Modulo 2 pag 55
55
Prestazioni (ETSI)
Trasmissione simmetrica Trasmissione asimmetrica
Le distanze sono da ritenersi indicative
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Modulo 2 pag 56
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VDSL Architetture di rete
FTTB/C
building/curb
VDSL
ONU
FTTE
FTTCab
Access Node
OLT
OLT
sito di centrale
OLT
OLT
VDSLsito di armadio
Rete ditrasportoRete di
trasporto
VTU-C
VTU-C
VDSL
ONU
VTU-C
VTU-C
ONU
VTU-C
VTU-C
VDSL
Tecnologie xDSL
Modulo 2 pag 57
57
La destinazione dei pacchetti ATM il server del provider che gestisce:
linterfaccia con la rete ATM
linterfaccia verso la rete Internet
le autorizzazioni allaccesso alla rete di internet.
I pacchetti IP generati o ricevuti dal PC vengono inglobati in pacchetti ATM, arrivati al NAS vengono spacchettati in pacchetti IP e inviati sulla rete internet.
I protocolli software di collegamento al server sono di due tipi:
Dial UP PPP (Point to Point Protocol)
Always On EoA (Ethernet on ATM)
Modem ADSL ATM ATM
Eth-USBIP Network
BPX NASMux ADSL
123.123.22.24
223.55.88.214
IP IPATMATM
188.248.62.58234.154.16.114
Trasporto su IP e ATM
Tecnologie xDSL
Modulo 2 pag 58
58
Alternative protocollari
NAS
IBSmodemUSB
IP
ATM
NAS
IBSmodemEth
ATM
EthIP
PPPoATM
PPPoEthernet
Il NAS termina il PVC ATMestraendo il pacchetto IP.
Il NAS termina il PVC ATMestraendo il frame Ethernet; conuna seconda elaborazione recuperail pacchetto IP.
IP
IP ATM
IPIPPPPPPPATMATM
Tx ADSLTx ADSL
IPIPPPPPPPATMATM
Tx ADSLTx ADSLATMATM
Tx ADSLTx ADSLATMATM
IPIPPPPPPP
EthernetEthernetATMATM
Tx ADSLTx ADSL
IPIPPPPPPP
EthernetEthernetATMATM
Tx ADSLTx ADSL
ATMATMTx ADSLTx ADSL
ATMATM
DSLAM
DSLAM BPX ATM
BPX ATM
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Modulo 2 pag 59
59
01111111
Trama PPP
Supporto a protocolli multipli sulla stessa linea seriale Campo di controllo errori su ciascuna trama Negoziazione dinamica degli indirizzi prima dello scambio dati, usando lIP
Control Protocol Compressione degli header IP e TCP come nel CSLIP Abbondanza di opzioni, negoziabili dal Link Control Protocol
1. datagram IP 2. dati di controllo link3. dati di controllo rete.
0
Addr
ess
(F
F)Co
ntr
ol (0
3)Pr
oto
collo
Pro
toco
llo
Info(max 1500 byte) FC
S
011111110
Il formato delle trame PPP ricorda quello delle trame ISO HDLC. I primi tre campi, Flag, Indirizzo e Controllo, sono fissi. Il campo Protocollo prevede valori diversi per protocolli diversi, tra cui: datagram IP, dati di controllo link, dati di controllo rete. Il campo CRC un controllo di ridondanza ciclica per il rilevamento degli errori. La trama termina con il carattere di flag con cui iniziata. Comunicazione AsincronaIl flag di guardia alla trama nascosto da un carattere di Escape, che lo precede. Anche tutti i caratteri inferiori al decimale 32 sono preceduti dallEscape, per impedire che vengano interpretati come caratteri di controllo della linea seriale. Nella comunicazione sincrona per garantire la trasparenza dei dati si fa uso di bit di stuffing. Vantaggi di PPP Supporto a protocolli multipli sulla stessa linea seriale Campo di controllo errori su ciascuna trama Negoziazione dinamica degli indirizzi prima dello scambio dati, usando lo IP Network Control Protocol Compressione delle testate IP e TCP con algoritmo di Van Jacobson, simile a CSLIP. Inoltre molte implementazioni negoziano l'omissione dei campi Flag e Indirizzo e la riduzione del campo Protocollo ad un solo byte. Abbondanza di opzioni, negoziabili dal Link Control Protocol
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Modulo 2 pag 60
60
Protocollo PAP
PAP:
Il client invia username e password al server in modo ripetitivo finch non viene accettato e rifiutato
Il server controlla i dati di connessione e decide se accettare la connessione
Username e password viaggiano lungo il link in chiaro
Marco.grimandi ciaociao
Accept/reject
CLIENT
Hostname: marco.grimandiPassword: ciaociao
Hostname: server01Password: ciaociao
NETWORK ACCESS SERVER
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Modulo 2 pag 61
61
Protocollo CHAP
CHAP:Il server genera ed invia una stringa casuale al client insieme al proprio nomeIl client utilizza cifra (tipicamente con lalgoritmo Message Digest 5 (MD5)) la stringa casuale con la propria password ed invia il risultato al server insieme al proprio nome hostIl server opera la stessa elaborazione sulla stringa ricevuta utilizzando la password corrispondente al nome del client e controlla che il risultato sia identico (il server possiede gi tutte le password in chiaro dei propri client)Una sicurezza aggiuntiva viene inserita autenticando il client pi volte durante una sessione di comunicazione con intervalli regolari per verificare che il client non sia rimpiazzato da un impostore.
CLIENT
Hostname: marco.grimandiPassword: ciaociao
Hostname: server01Password: ciaociao
challenge
response
Accept/reject
NETWORK ACCESS SERVER
Quando si effettua una connessione con PPP le macchine ai due estremi devono avere un indirizzo IP. Gli indirizzi IP possono essere statici o dinamici, ossia sempre gli stessi ad ogni connessione e quindi prestabiliti oppure attribuiti al momento della connessione. Un indirizzamento dinamico permette a chi fornisce questo servizio di connessioni di utilizzare pochi indirizzi IP attribuiti a molti utenti in tempi diversi. ovvio che tutte le macchine di internet quando vorranno comunicare con quell'indirizzo non troveranno sempre la stessa macchina. Per effettuare questa connessione bisogna conoscere quindi l'indirizzo IP da utilizzare oltre ad altre informazioni come ad esempio quale il risolutore di nomi da utilizzare (DNS). Un altro argomento che bisogna affrontare l'autenticazione: bisogna essere certi che chi tenta di fare la connessione sicuramente chi noi crediamo che sia. possibile effettuare questa operazione attraverso i protocolli PAP e CHAP che prevedono il processo di autenticazione inserito in modo standard a fianco del protocollo PPP.
Tecnologie xDSL
Modulo 2 pag 62
62
Protocollo MS-CHAP
MicroSoft Challenge Handshake Authentication Protocol
Variante del CHAP che non necessita di una plaintext version (versione in chiaro) della password nel server di autenticazione.
Il client calcola il challenge response attraverso lalgoritmo di cifratura MD4.
CLIENT
Hostname: marco.grimandiPassword: ciaociao
Hostname: server01Password: $%$_:;
challenge
response
Accept/reject
NETWORK ACCESS SERVER
Microsoft Challenge Handshake Authentication ProtocolMicrosoft Challenge Handshake Authentication Protocol (MS-CHAP), also known as MS-CHAP v1, is a variant of CHAP that does not require a plaintext version of the password on the authenticating server. In MS-CHAP, the challenge response is calculated with an MD4 hashed version of the password and the NAS challenge. This enables authentication over the Internet to a Windows 2000 domain controller.MS-CHAP passwords are stored more securely at the server but have the same vulnerabilities to dictionary and brute force attacks as CHAP. When using MS-CHAP, it is important to ensure that passwords are well chosen (not found in a standard dictionary) and long enough that they cannot be readily calculated. Many organizations require passwords to be at least six characters long with upper and lower case characters and at least one numeral.(Tratto da: Internet Authentication Service for Windows 2000)
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Modulo 2 pag 63
63
Protocollo MS-CHAP v2
challenge
response
Accept/reject
Il server invia al client un challenge consistente in un identificatore di sessione e una stringa casuale
Il client risponde con il proprio username, una propria stringa casuale e una versione cifrata della stringa di challenge ricevuta, dellidentificatore di sessione e della propria password dutente.Il server controlla e risponde con accettazione o rifiuto, un responso autenticato basato sulla stringa di challenge inviata, su quella ricevuta, sul responso cifrato del client e sulla sua password.Il client verifica infine lautenticazione e utilizza eventualmente la connessione stabilita.
Response / Use
CLIENT
Hostname: marco.grimandiPassword: ciaociao
Hostname: server01Password: $%$_:;
NETWORK ACCESS SERVER
Microsoft Challenge Handshake Authentication Protocol Version 2Microsoft Challenge Handshake Authentication Protocol version 2 (MS-CHAP v2) provides mutual authentication, stronger initial data encryption keys, and different encryption keys for sending and receiving. Windows 2000 servers offer MS-CHAP v2 before offering MS-CHAP v1. Additionally, updated Windows clients accept MS-CHAP v2 when it is offered.MS-CHAP v2 is a one-way encrypted password, mutual-authentication process that works as follows:1.The remote access server sends a challenge that consists of a session identifier and an arbitrary challenge string to the remote access client.2.The remote access client sends a response that contains the following:The user name.An arbitrary peer challenge string.A one-way encryption of the received challenge string, the peer challenge string, the session identifier, and the users password.3.The remote access server checks the response from the client and sends back a response containing: An indication of the success or failure of the connection attempt.An authenticated response based on the sent challenge string, the peer challenge string, the encrypted response of the client, and the users password.4.The remote access client verifies the authentication response and, if correct, uses the connection. If the authentication response is not correct, the remote access client ends the connection.If a user authenticates through MS-CHAP v2 and attempts to use an expired password, MS-CHAP v2 prompts the user to change the password while connecting to the server. Other authentication protocols do not support this feature, locking out the user with an expired password.(Tratto da: Internet Authentication Service for Windows 2000)
Tecnologie xDSL
Modulo 2 pag 64
64
Remote Authentication Dial-in User Service(RADIUS)
RADIUSSERVERUSER
Access request
NAS(RADIUS client)
user-connection
request
Authentication
database
yes or noresponse
NAS passa le informazioni dutente al server RADIUS ed inoltra la risposta allo userServer RADIUS riceve le richieste di connessioni dello user, lo autentica e ritorna le impostazioni necessarie affinch il client (NAS) possa concedere il servizio allo user
Le informazioni tra il client (NAS) ed il server RADIUS viaggiano in forma criptata con chiavi simmetriche
Tratto da RFC 2138:A Network Access Server (NAS) operates as a client of RADIUS. The client isresponsible for passing user information to designated RADIUS servers, and thenacting on the response which is returned. RADIUS servers are responsible forreceiving user connection requests, authenticating the user, and then returning allconfiguration information necessary for the client to deliver service to the user. Transactions between the client and RADIUS server are authenticated through the useof a shared secret, which is never sent over the network. In addition, any userpasswords are sent encrypted between the client and RADIUS server, to eliminate the possibility that someone snooping on an unsecure network could determine a user's password.
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Modulo 2 pag 65
65
Stack protocollare per servizio RADIUS
RADIUSSERVER
NAS(RADIUS client)
user-connection
request
Authentication
database
yes or noresponse
Physical Layer Data Link: PPP, ETHERNET
IP
UDP
RADIUS
La scelta del protocollo UDP come trasporto per il servizio RADIUS dovuta a scelte tecniche: si vuole ridurre loverhead ed i tempi di connessione quindi si scarta il TCP.