PDF de programación - ADSL

REDES

Área de Ingeniería Telemática

ADSL

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Redes

4º Ingeniería Informática


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Temario

Introducción a las redes

1. 
2.  Encaminamiento
3.  Transporte extremo a extremo
4.  Arquitectura de conmutadores de paquetes
5.  Tecnologías para redes de área local
6.  Tecnologías para redes de área extensa y última

milla

7.  Conmutación de circuitos


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Temario

Introducción a las redes

1. 
2.  Encaminamiento
3.  Transporte extremo a extremo
4.  Arquitectura de conmutadores de paquetes
5.  Tecnologías para redes de área local
6.  Tecnologías para redes de área extensa y última

milla

7.  Conmutación de circuitos

Arquitectura ADSL


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T-R

T/S

User
Device
(PC)

V-C

NT (customer premises equipment)

Broadband
network
(Internet)

Physical
interface

Switching
function ATU-C

U-C 2

Narrowband

network
(PSTN)

POTS or ISDN

High-pass

filter

Low-pass

filter
Central
splitter

ATU-R

(DSL modem)

Switching
function

Physical
interface

U-R 2

Local
loop

High-pass

filter

Premises
distribution

network

User
Device
(PC)

Low-pass

filter
U-R Remote
splitter

U-C

POTS or ISDN

Telephone
(modem, fax
Or ISDN)

Figura 1-1/G.992.1 - Modelo de referencia del sistema ADSL


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Capacidad de transporte

•  El sistema ADSL puede transportar datos en modo STM o ATM

aunque ambos a la vez no está recogido en el estándar

•  Puede haber hasta 7 trenes (bearers) de datos:

–  Hasta 4 canales símplex en sentido descendente (AS0-AS3)
–  Hasta 3 canales dúplex (pueden ser símplex y de velocidad

independiente) (LS0-LS2)

–  Son canales lógicos, todos en el mismo ADSL

•  Hoy en día normalmente:
–  Se emplea el modo ATM
–  Solo canal AS0 en descendente y LS0 en ascendente (los únicos

obligatorios)

–  Latencia simple rápida/fast” o “intercalada/interleaved” (en modo

ATM es opcional soportar los dos simultáneamente)
–  Downtream: 32 a 6,144 Kbps en múltiplos de 32Kbps
–  Upstream: 32 a 640Kbps en múltiplos de 32Kbps


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Supertrama ADSL

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17ms

Frame 0 Frame 1 Frame 2 Frame 3 Frame 65 Frame 66 Frame 67 Synch

Error control
(CRC)and indicator
bits (más en Frame
34)

Fast
byte

Fast data
Buffer contents

FEC

Interleaved data
Buffer contents

AS0

AS1 LS0 Ejemplo


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Corrección de errores

•  Código Reed-Solomon
•  Dos modos:

–  rápido/fast” (opcional): baja latencia
Message vector

Check

Datos transmitidos

Error burst

Line data

Destruidos más que

los recuperables

Tras corrección de errores

en recepción

Lost block

Corrección de errores

•  Código Reed-Solomon
•  Dos modos:

–  intercalado/interleaved

Block 0

Block 1

Block 2

Data to transmit
Block 3

Block 4


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Message

vector

Check

Error burst

6 octetos
destruidos

Block 0

Block 1

Block 2

Block 3

Line data

Receive

Correction

Chk

Correction

Chk

Correction

Chk

Correction

Chk

Correction

Chk


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Corrección de errores

•  Código Reed-Solomon
•  Dos modos:

–  intercalado/interleaved

Más tiempo (retardo) para construir los bloques a transmitir
Más tiempo para reconstruirlos

Block 0

Block 1

Block 2

Data to transmit
Block 3
Block 4

Message

vector

Check

Error burst

6 octetos
destruidos

Block 0

Block 1

Block 2

Block 3

Line data

Receive

Correction

Chk

Correction

Chk

Correction

Chk

Correction

Chk

Correction

Chk

Ajuste de velocidad


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•  El enlace se sincroniza (inicialización y
acondicionamiento) a una velocidad upstream y otra
downstream

•  Una vez sincronizado no es adaptable
•  La modulación permite mantener el canal ante ciertas

cantidades de ruido

•  Si no puede mantener la tasa se des-sincroniza
•  Downstream al menos debe soportar 6Mbps y puede

llegar hasta 8Mbps


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Arquitectura de red

•  DSLAM ATM
•  Básicamente un conmutador ATM
•  Conmuta las celdas del PVC del usuario (…)

Internet

PSTN

Red de
datos

PVC del usuario


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Bridged Mode

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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

•  Encapsulado RFC 2684 (Bridged Ethernet)
•  ATU-R actúa como un puente
•  Funciona con todos los ATU-R (simple)
•  Varios PCs pueden compartir el PVC
•  No incluye directamente forma de accounting
•  El usuario no puede tener un servidor DHCP pues el

ATU-R es un puente


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Bridged Mode

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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

Bridge Mode

IP

Ethernet

LLC/
SNAP

AAL5

ATM

ATM

SDH

ADSL

ADSL

ATM

SDH

Ethernet

Ethernet

IP

Ethernet

LLC/
SNAP
AAL5

ATM

SDH

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Bridged Mode con PPPoE

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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

•  Crear una sesión PPP entre los dos extremos
•  Sobre las tramas Ethernet puenteadas (RFC 2684)
•  ¿ PPP ? (…)


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¿ PPP ?
•  Point-to-Point Protocol (RFC 1661)
•  Creado para la conexión usuario-a-red
•  Empleado también en red-a-red
•  Ofrece:

–  Framing
–  Protocolo de control del enlace (LCP) para establecer, configurar y
–  Protocolos de control específicos para cada protocolo de red (NCP)

comprobar el enlace de datos

•  Se emplea sobre enlaces full-duplex que mantienen el orden

modem

DTE

DCE

PSTN

CSU/DSU

E1

CSU/DSU = Channel Service Unit/Data Service Unit


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PPP: encapsulación
•  Puede transportar múltiples protocolos simultáneamente
•  Marca el comienzo y final de cada trama
•  Por defecto encapsulación HDLC (RFC 1662)

–  Flag (0x7e)
–  Address (solo 0xff = All-Stations)
–  Control (solo 0x03 = Unnumbered Information con bit Poll/Final a

cero)

•  Byte Stuffing

–  FCS (calculado desde el campo Address)

–  Carácter de escape = 0x7d
–  En la secuencia entre los Flags se escapan todos los caracteres

0x7d y 0x7e

Paquete IP

Máx MRU bytes (def. 1500)

Proto

Información

Padd

Flag

Addr

Flag
Bytes 1 1 1 1 ó 2 0-MRU 0+ 2 ó 4
1

Paquete PPP

FCS

Ctrl

Bridged Mode con PPPoE

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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

•  Crear una sesión PPP entre los dos extremos
•  Sobre las tramas Ethernet puenteadas (RFC 2684)
•  ¿ PPP ? (…)
•  PPP over Ethernet (RFC 2516)
•  Permite autentificación y accounting
•  Control del estado del enlace con LCP

Bridged Mode con PPPoE


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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

Bridge Mode

IP
PPPoE
Ethernet
LLC/
SNAP
AAL5

ATM

SDH

?

Ethernet

LLC/
SNAP

AAL5

ATM

ATM

SDH

ADSL

ADSL

ATM

SDH

IP

PPPoE

Ethernet

Ethernet

Bridged Mode con PPPoE

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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

PADI

Sesión PPPoE

1. 

Discovery Stage: Encontrar al otro extremo para la sesión
Host envía un PPPoE Active Discovery Initiation (PADI) packet
Destino Broadcast Ethernet
Discovery Stage: Encontrar al otro extremo para la sesión PPP

Bridged Mode con PPPoE

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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

PADO

Sesión PPPoE

1. 
2. 

Discovery Stage: Encontrar al otro extremo para la sesión
Host envía un PPPoE Active Discovery Initiation (PADI) packet
Servidor envía un PPPoE Active Discovery Offer (PADO) packet
Destino Unicast al host
Host puede recibir varios PADOs de diferentes servidores

Bridged Mode con PPPoE

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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

PADR

Sesión PPPoE

1. 
2. 
3. 

Discovery Stage: Encontrar al otro extremo para la sesión
Host envía un PPPoE Active Discovery Initiation (PADI) packet
Servidor envía un PPPoE Active Discovery Offer (PADO) packet
Host envía un PPPoE Active Discovery Request (PADR) packet
Unicast al servidor seleccionado

Bridged Mode con PPPoE

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Agregador

Switch ATM

DSLAM

ATU-R

PADS

Sesión PPPoE

1. 
2. 
3. 
4. 

Discovery Stage: Encontrar al otro extremo para la sesión
Host envía un PPPoE Active Discovery Initiation (PADI) packet
Servidor envía un PPPoE Active Discovery Offer (PADO) packet
Host envía un PPPoE Active Discovery Request (PADR) packet
Servidor envía un PPPoE Active Discovery Session-confirmation
(PADS) packet
Incluye un identificador para la sesión (SESSION_ID)

Bridged Mode con PPPoE

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