Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/9253
metadata.dc.type: Tese
Issue Date: 2-Apr-2012
metadata.dc.creator: RODRIGUES, Roberto Menezes
metadata.dc.contributor.advisor1: COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque
Title: Determinação da função de transferência de enlaces metálicos a partir de medições de impedância de entrada
Citation: RODRIGUES, Roberto Menezes. Determinação da função de transferência de enlaces metálicos a partir de medições de impedância de entrada. 2012. 112 f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2012. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
metadata.dc.description.resumo: A tecnologia digital subscriber line (DSL) tem por objetivo explorar todo o potencial dos enlaces metálicos telefônicos no provimento de acesso em banda larga. Por outro lado, os enlaces metálicos podem apresentar capacidades de transmissão bem distintas devido a diferenças em suas topologias. Portanto, é importante mensurar a real capacidade de cada enlace antes da implantação do serviço DSL. Esse processo chama-se qualificação de enlaces. O cálculo da capacidade de transmissão de um enlace perpassa pela determinação de sua função de transferência. As técnicas de qualificação existentes determinam a função de transferência a partir da comunicação entre equipamentos na central e na casa do assinante ou indiretamente, a partir do conhecimento da topologia do enlace sob teste. Ambos os processos não são adequados num cenário de pré-implantação do serviço DSL, pois envolvem custos adicionais com envio de técnico a localidade do assinante, dependência de registros atualizados por parte das operadoras (quase nunca disponíveis) ou o emprego de técnicas sofisticadas de identificação de topologia. Assim sendo, o objetivo do presente trabalho é propor um método de determinação da função de transferência de enlaces metálicos que não necessite de conhecimento prévio da topologia, que utilize somente informações coletadas na central telefônica e que não necessite de intervenção humana na localidade do assinante. Essencialmente, a forma geral do método do método proposto descreve analiticamente a função de transferência do enlace sob teste em função de suas impedâncias de entrada em curto-circuito e circuito aberto, vistas a partir da central, e da sua assimetria. Também foi desenvolvido um algoritmo o qual estima a impedância de entrada em curto-circuito a partir da detecção das envoltórias da impedância em circuito aberto. Ao utilizar esse estimador conjuntamente com a forma geral do método proposto, é possível determinar a função de transferência a partir de uma única medição de impedância feita na central e sem nenhuma intervenção humana na localidade do assinante. O método proposto foi avaliado em duas etapas distintas. Na primeira, avaliou-se o desempenho da forma geral do método. Os testes consistiram de comparação com um método de referência, usando dados simulados para três enlaces; aplicação do método proposto a uma bateria de dados simulados gerados a partir de um gerador arbitrário de topologias; e aplicação do método a medições de impedância realizadas em laboratório com oito enlaces reais. A segunda etapa diz respeito à aplicação conjunta da forma geral do método e do estimador de impedância em curto-circuito para dois dos enlaces medidos em laboratório. Os resultados obtidos para dados simulados demonstram que a forma geral do método proposto tem comprovada eficácia, fornecendo estimativas bem abaixo do limiar definido (< 3 dB por tom DSL). Para dados medidos, a forma geral do método determinou a função de transferência de sete dos enlaces com desvio por tom abaixo de 1,5 dB, mas falhou para o enlace com duas derivações, sendo uma junto à localidade do assinante. Com relação aos resultados para a aplicação conjunta da forma geral e do estimador, as estimativas de função de transferência foram equivalentes àquelas obtidas pela forma geral do método proposto, apesar de apresentarem desvios mais acentuados no início e no final da faixa de frequências. Esses desvios mais acentuados devem-se principalmente a versão atual do bloco de detecção de envoltórias do estimador de impedância em curto-circuito, que apresenta desempenho limitado, sobretudo para enlaces com mais de duas seções seriais.
Abstract: The digital subscriber line (DSL) technology aims at exploiting the full potential of the telephone metallic lines on providing broadband access. On the other hand, the telephone lines may have distinct transmission capacities due to differences on their topologies. Therefore, it is important to measure the actual transmission capacity of each line before the DSL service deployment. This process is called line qualification. The determination of the transmission capacity of metallic lines requires previous determination of their transfer function. The existent qualification techniques determine the transfer function from the communication between equipments at the central office and the customer’s premises or indirectly, from knowledge about the topology of the line under test. Both processes are not in line with a pre-deployment scenario since they imply additional costs with the dispatching of technicians to the subscriber’s site, dependency of updated records about the telephone network (rarely available) or use of sophisticated line topology techniques. Therefore, the goal of this work is to propose a method for determining the transfer function of metallic lines with the following features: it does not need previous knowledge about the line topology, it uses information collected just at the central office (CO) and it does not require any human intervention at the subscriber’s site. Essentially, the general form of the proposed method analytically describes the transfer function of the line under test in function of its short and open-circuited input impedances, taken from the CO, and its asymmetry. Additionally, an algorithm that derives the short-circuited input impedance from the envelopes of the open-circuited one was developed. By applying this algorithm together with the general form of the proposed method, it is possible to determine the transfer function from just an open-circuited input impedance measurement and without any human intervention at the subscriber’s site. The proposed method was evaluated in two steps. The first step concerns the evaluation of the general form of the method. Specifically, the tests involve baseline comparison using simulated data for threeline topologies, application of the method to a bunch of simulated data generated from an arbitrary lines generator, and evaluation using measurements performed in laboratory for eight real test lines. The second step concerns the joint application of the general form of the method and the algorithm that estimates the short-circuited input impedance to measured data for two of the test lines reproduced in laboratory. The results for simulated data indicate that the general form of the proposed method is efficient, providing estimates well below the defined threshold (< 3 dB per DSL tone). For measurements, the general form of the method has estimated the transfer function of seven from the test lines with deviation per tone below 1.5 dB, but it failed for the line with two bridged-taps, being one very close to the subscriber’s site. Concerning the joint application of the general form of the proposed method and the algorithm that estimates the short-circuited input impedance, the transfer function estimations have been equivalent to those provided by the general form of the method, but with significant deviations in the beginning and in the end of the frequency band. These significant deviations are due to the current version of the envelope detector block of the algorithm that has limited performance, especially for lines with more than two serial sections.
Keywords: Linhas digitais de assinantes
Sistemas de comunicação em banda larga
xDSL
Qualificação do enlace
Medições de uma porta
Parâmetros ABCD
Assimetria
Digital Subscriber Line
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::TEORIA ELETROMAGNETICA, MICROONDAS, PROPAGACAO DE ONDAS, ANTENAS
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Teses em Engenharia Elétrica (Doutorado) - PPGEE/ITEC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tese_DeterminacaoFuncaoTransferencia.pdf8,67 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons