Model of evaluation of the metallic access network capacity for the provisions of services supported for ADSL technology

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2007.A tecnologia das linhas digitais de assinantes – DSL (Digital Subscriber Line) tem sido uma boa solução para atender a demanda de serviços de dados, permitindo a transmissão em altas taxas sobre a mesma rede de acesso utilizada pelo sistema de telefonia convencional, que opera em freqüências abaixo de 4 kHz. Mas os sinais DSL trabalham com freqüências superiores e sua transmissão sobre os pares de cobre sofre altas perdas e provoca fortes induções nos demais pares do cabo, reduzindo a taxa de bits transmitidos e impondo limites sobre o comprimento da rede. Dessa forma, é importante que as operadoras de telecomunicações conheçam esses limites para utilizar ao máximo a rede para os serviços DSL, garantindo os níveis de qualidade do serviço. Este trabalho propõe um modelo para avaliar a capacidade da rede de pares metálicos para os serviços que utilizam o sistema ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), sendo esse o tipo de DSL mais popular por oferecer acesso à internet e sinais de TV para clientes residenciais a baixo custo. A avaliação é feita em cima da taxa máxima transmitida pelo ADSL no sentido estação-cliente, considerando as perdas no canal, o ruído térmico, as interferências provocadas pelo tráfego de sinais ADSL e HDSL nos outros pares do cabo, e algumas topologias características da rede de cabos de cobre. Os parâmetros do modelo são obtidos a partir de medidas executadas sobre os principais tipos de cabos. Algumas simulações são feitas com o modelo para analisar a capacidade da rede para os serviços ADSL, e seus resultados são comparados com medidas da taxa de transmissão realizadas na rede real. Os resultados mostram o modelo como uma boa ferramenta para a estimativa inicial da máxima taxa de transmissão de bits dos serviços ADSL, estabelecendo o comprimento máximo da rede para cada serviço considerando a taxa requerida. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe digital subscriber lines - DSL technology has been a good solution to support the service data demand, by transmitting data in high bit rate through the same access network used for POTS (Plain Old Telephone System). This network is formed with pairs of copper cables which were originally installed for voice signal’s traffic and works with low frequencies (below 4 kHz). However DSL signals work with frequencies above 4 kHz and the traffic over copper pair has high losses and originates hard induction on other cable pairs. These effects can reduce the bit rate imposing hard limits to the network length. So, it is important that telecommunication operators know about these limits to use the maximum of the network for DSL services to guarantee the quality of the services. The presented work proposes a model for evaluating the copper pair network capacity for service over ADSL system, since this is the most popular type of DSL, which offers internet access and TV signals for residential customers with low cost. The evaluation is made over the maximum downstream bit rate that ADSL system can pass through copper pairs considering the losses in the channel, thermal noise, interferences from traffic of ADSL and HDSL signals on others pairs, and some topological characteristics of the copper cables network. The model parameters are taken from real measures on the principal types of the cables. Some simulations are made with the presented model to analyze the network capacity for ADSL services. Its simulations are compared with real measures of the bit rate transmission on the network, and the results show the model as a good tool for initial estimate of the maximum bit rate ADSL services, establishing the network length for each service from required bit rate