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MKN 04.07.2018
1 / 18 MKN_Vorlesung_06_vom_04_07_2018.doc
xDSL - Systemaspekte
Motivation:
- xDSL-Systeme sind Übertragungssysteme im Anschlußleitungsnetz
d.h.: Verbindung von Teilnehmer und Vermittlungsstelle
keine Ende-zu-Ende Verbindung zwischen zwei Teilnehmern
Wie integriert man xDSL in ein Gesamtkonzept
z.B.: Wie realisiert man einen Internetzugang mit ADSL ?
- Welche Protokolle können eingesetzt werden
- Welche Netzwerkstandards (Ethernet, ATM) sind sinnvoll ?
- Wie erfolgt die Anbindung an einen Internet-Provider ?
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xDSL Betriebsarten
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Konzentration des xDSL-Verkehrs
ATU-R = ADSL Transmission Unit - Remote (Modem beim Teilnehmer)
ATU-C = ADSL Transmission Unit - Central Office (Modem in der Vst)
DSLAM = Digital Subscriber Line Access Multiplexer
S = Splitter
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Aufgaben des Konzentrators (DSLAM)
Aufgaben:
Interface zum ATM-Breitbandnetz durch ein 155 MBit/s Interface (STM1)
Multiplexen der virtuellen Verbindungen auf VPI/VCI Basis
Ratenanpassung an die Bitrate der xDSL-Strecke
Erzeugung von Netzwerk-Management Informationen
Permanente virtuellen Verbindungen einrichten (PVC = permanent virtual circuit)
Auf- und Abbau geschalteter virtueller Verbindungen (SVC = switched virtual circuits)
Regelung des Verkehrsverhaltens (Policing) um die Dienstegüte zu gewährleisten
Dimensionierung:
ADSL: 24, 48, 64 oder 96 ADSL-Modems auf 155 MBit/s konzentrieren
VDSL: 6 oder 12 VDSL-Modems auf 155 MBit/s konzentrieren
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Realisierung des Konzentrators
Steckkarten zum Einbau in Baugruppenträger
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Realisierung der Splitter in der Vermittlungsstelle
Zusammenfassung von z.B. 8 Filtern auf einer Steckkarte
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Aufbau der Gesamtsystems in der Vermittlungsstelle
Montage der Baugruppenträger in einem Gestellrahmen („ETSI-Rack“)
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Ende-zu-Ende Architektur
DSLAM = Digital Subscriber Line Access Multiplexer (Konzentrator)
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xDSL Interfaces in der Praxis
HDSL:
Bitsynchrone Interfaces in der Vermittlungsstellet und beim Kunden
z.B.: 2.048 MBit/s oder 32 x 64 kBit/s
ADSL
in der VSt: ATM Interface (155 MBit/s am Konzentratorausgang = STM1)
beim Teilnehmer: Ethernet
VDSL:
im KVz: ATM Interface (155 MBit/s am Konzentratorausgang = STM1)
beim Teilnehmer: Ethernet)
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Paketdatenadapter im ADSL Teilnehmermodem
Prinzipschaltung der ATU-R:
SAR-Einheit: Segmentation and Reassembly = Ethernet-Pakete in ATM-Zellen wandeln
gemäß AAL-5 Verfahren (ATM Adaptation Layer - Typ 5)
ATM-Interface wurde nur in der
Ersten Gerätegeneration verbaut
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Aufbau eines "Einwahl-Knotens"
- beim "Internet-Provider": Modempool plus Server
Internet
RemoteAccessServer (RAS)
Modem-pool
Fernsprechnetz
- pro "Surfer" ein Modem (Punkt-zu-Punkt Verbindung)
- Broadband Remote Access Server (BBRAS) = Einwahl-Knoten-Rechner:
- BBRAS ist dauerhaft mit dem Internet verbunden
- BBRAS speist Datenpakete der Modems ins Internet ein
- BBRAS prüft Zugangsberechtigung und sammelt Daten für die Rechnungsstellung
- Aufgaben des BBRAS: AAA = Authorisation, Authentication, Accounting)
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Management von Einwahlknoten
- Große Internetprovider haben viele Einwahlknoten
Internet
Remote AccessServer mitModem-Pools
Fernsprechnetz
RADIUS Server
- Verwaltung mit Hilfe des RADIUS-Protokols (Remote Authentication Dial In User Service)
- RADIUS-Server verwaltet eine zentrale Nutzerdatenbank
- RAS meldet dem RADIUS-Server die Einwahl eines Kunden
- Vorteil von RADIUS: RAS unterschiedlicher Hersteller können zusammengeschaltet werden
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IP-Transport über Zugangsnetz mit PPP
- IP-Datenpakete müssen vom Kunden-PC zum BBRAS übertragen werden
Drei Aufgaben: - Daten mit zusätzlichen Steuer- und Sicherungsinformationen versehen
- Verbindungen auf- und abbauen
- Konfigurationsparameter übertragen ("dynamische IP-Adressen")
Aufbau des PPP-Rahmens:
Flag Adresse Control Protokoll Information Prüfsumme Flag
Rahmen-Format: HDLC (High Level Data Link Control)
- Flag: Start und Ende des PPP-Pakets
- Adresse und Control: haben einen festen Wert
- Protokoll: gibt Protokol-Typ (z.B. IP) an
- Information: Nutzerdaten
- Prüfsumme: zur Datensicherung
Über das PPP-Protokoll erfolgt die Anmeldung beim Internet-Provider (Password-Abfrage etc.)
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PPPoE - Point-to-Point Protocol over Ethernet
Anschluß eines PC
ADSL NT
Ethernet10BaseT
BBRAS
Internet Weit-verkehrs- netz
ATU-R
xTU-C(DSLAM) Server
PC mitPPPoE Treiber
PPP
Anschluß eines LAN über DSL-Router (terminiert PPP)
ADSL NTDSL
BBRAS
InternetRouter Weit-
verkehrs- netz
ATU-R
xTU-C(DSLAM) Server
ATU-R
PPP
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Betriebsart 1: „PPP over ATM“
Aufbau einer Punkt-zu-Punkt Verbindung zum „Service Provider“ (PC mit ATM-Karte)
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Punkt-zu-Punkt Verbindung über ATM-Interface
PC hat ATM-Einsteckkarte
Protokolle im PC:
IP Internet Protokoll
PPP Point-to-Point Protokoll (mit Password)
AAL5 ATM Adaption (Pakete in Zellen zerlegen)
ATM-Layer Vermittlung der virtuellen Verbindung
ATM25 25,6 MBit/s Interface, physikalische Ebene
Protokolle im xDSL-System:
xDSL physikalische Ebene des xDSL-Systems
Protokolle beim Service Provider:
MAC Medium Access Control (Zugriffsverfahren des Paketnetzes)
(z.B.: CSMA/CD bei Ethenet)
PHY Physikalische Ebene des Paketnetzes
(z.B.: Ethernet)
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Betriebsart 2: „PPP Tunneling“
Aufbau einer Punkt-zu-Punkt Verbindung zum „Service Provider“ (10BaseT-Karte)
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Punkt-zu-Punkt Verbindung über 10BaseT-Interface
nun: - Globale und lokale IP-Adresse
global: vom PC zum Service-Provider
lokal: im „LAN“ des Teilnehmers (mehrere PCs möglich)
- „Tunnel-Server“ in der ATU-R
PPP zwischen PC und Service-Provider
- in der ATU-R: Umsetzung von Paketmodus in ATM-Modus
Protokolle:
im Netz: wie bisher
im PC: Umsetzung der IP-Adresse
GRE: Generic Routing Encapsulation