Modulação DMT

DMT (Discrete Multi-Tone)

Modulação DMT consiste em dividir a banda usada em varias sub-bandas, cada uma delas com uma portadora diferente, ou seja, diversas portadoras (multi-tons). Neste tipo de modulação a banda de frequência de 0 a cerca de 1.1 MHz é dividida em 256 canais, também referidos como tons, de 4kHz de largura e espaçamento das portadoras de cada canal em 4.3125kHz. Na prática só podem ser utilizados 248 canais, pois os primeiros 6 (0-5) não são utilizados para garantir a compatibilidade com os sistemas telefónicos analógico (POTS[1]) e digital (RDIS[2]), em adição a isto, os canais de 250 a 256 sofrem muita perda e muitas vezes não são usados para o transporte de informação. O canal 64 (a 276kHz) é utilizado como tom piloto e contém sempre o mesmo valor, e o canal 255 é para a frequência de Nyquist e não pode ser utilizado para enviar dados.

Cada um dos canais é modulado com QAM[3], em que o número de bits por símbolo pode variar entre 2 e 15, também dependendo das condições de cada canal. É necessário frisar que os canais podem ter diferentes níveis n-QAM, o que é uma mais-valia em relação à modulação CAP. Todos os canais são constantemente monitorados para avaliar o desempenho da transmissão, pois dependendo das condições de operação a taxa de cada canal individual ou de grupos de canais pode variar (variação da dimenção da costelação de bits).

Caso seja utilizada tecnologia de cancelamento de eco, seriam utilizados 248 canais, onde os canais 7-31 são utilizados tanto para upstream como para downstream. A tecnologia de cancelamento de eco tem um princípio de funcionamento bastante simples, bastando subtrair o sinal enviado ao sinal recebido para obter os dados de downstream. Na prática, no entanto, a implementação não é tão simples devido à constante variação das condições da linha (interferências, reflexões na linha, efeitos de crosstalk).

Existem 32 canais upstream, normalmente iniciando no canal de número 7. Estas características são capazes de incrementar a taxa de transmissão do DMT a cada 32 kbps, aumentando assim a sua granularidade de banda oferecida. A Figura 6 apresenta o espectro de freqüências do DMT. Quando os equipamentos ADSL são ativados, cada canal é testado através de um procedimento de handshaking. Além disso,

A Figura 7 apresenta ganhos comumente encontrados em pares de cobre. Normalmente, existe uma atenuação maior nas altas freqüências, onde o efeito da distância predomina. Nas baixas freqüências surgem ruídos e o efeito de diafonia. Em qualquer um dos casos, os equipamentos DMT podem medir as condições de transmissão (atenuação, ruído, diafonia etc) em cada canal e ajustar a sua taxa de bits. Em alguns casos, onde existam condições totalmente desfavoráveis (como a interferência causada por uma rádio ou grande atenuação causada por um bridge tap - pontos do par de cobre onde um segundo par não terminado é conectado), os equipamentos DMT podem até desligar algum canal, conforme apresentado na figura.

O DMT define duas classes de tráfego: fast e interleaved. O modo fast oferece baixa latência e é adequado para aplicações em tempo real, enquanto que o modo interleaved oferece um fluxo de dados com correção de erro via a codificação Reed-Solomon. O esquema DMT implementa a transmissão de dados STM (Synchronous Transfer Mode) e ATM (Asynchronous Transfer Mode). O esquema STM foi o único modo de operação definido inicialmente nas especificações do DMT. Desde então, a opção de ATM baseado em células tem se tornado a opção mais usada para encapsulamento. O STM define um conjunto de canais de entrega de baixa e alta velocidade, conforme apresentado na Figura 8. Os canais simplex de alta velocidade entregam tráfego do núcleo de rede para o ATU-C e são formados por AS0 (n0´32 kbps), AS1 (n1´32 kbps), AS2 (n2´32kbps) e AS3 (n3´32 kbps). Enquanto que os canais duplex de baixa velocidade são formados por LS0 (16 kbps ou m0´32 kbps), LS1 (m1´32 kbps) e LS2 (m2´32 kbps). Um canal NTR (Network Timing Reference) responsável por transporte de informações de clock na rede. Neste esquema, somente os canais AS0 e LS0 são obrigatórios.

Já no modo ATM (Figura 9), um stream de células ATM (Tx_ATM0) é entregue como sendo um AS0. Opcionalmente, um segundo stream de células ATM (Tx_ATM1) será mapeado em um AS1. Na direção reversa, somente canais de baixa velocidade (Rx_ATM0 e Rx_ATM1 mapeados como LS0 e LS1) são suportados.