Alla scoperta dell’UBPO (Upstream Power Back-Off)

Vi siete mai chiesti come mai il massimo ottenibile in UpStream delle nostre VDSL sia molto inferiore rispetto a quello del DownStream, nonostante le bande a disposizione non siano poi così diverse?

I profili 8b, 17a e 35b tecnicamente potrebbero arrivare a ben oltre ciò che siamo abituati a vedere (massimo ottenibile fra i 25 e i 35 Mbps), ma c’è un meccanismo di PSD shaping chiamato UPBO che limita le prestazioni in UpStream per proteggere le altre VDSL dalla diafonia eccessiva che potrebbe crearsi.

L’UPBO infatti è vitale per il funzionamento dei modem più distanti dal cabinet, e senza di esso questi ultimi non potrebbero collegarsi.
Il problema nasce dal fatto che, come sappiamo bene, da un armadio partono linee di lunghezze  molto diverse, e che spesso alcune di loro percorrono per tratti anche abbastanza lunghi lo stesso cavo, e dunque si disturbano a vicenda. Se tutti i modem fossero alla stessa distanza ciò avrebbe una importanza relativa. Tutti potrebbero trasmettere alla massima potenza trasmessa, tutti si attenuerebbero nello stesso modo, e sarebbero in una situazione paritetica.

Invece nell’ FTTC alcuni modem sono vicinissimi e altri molto distanti. Immaginiamo un modem a 200m dal cabinet e uno a 600m dallo stesso, e supponiamo che siano, almeno per i primi 150 metri sullo stesso cavo. Il segnale del modem distante parte, percorre 450m e si attenua per quella lunghezza, poi incontra sul suo stesso cavo un modem che è attenuato di soli 50 metri. Il secondo di fatto “oscura” il primo, soverchiandolo con la sua diafonia.
Per evitare questo problema ci si pone in una situazione che simula che tutti i modem siano alla stessa distanza, quella del più distante, o meglio nel nostro esempio come se tutti stessero sempre a circa 600 metri dall’ONU.

Quindi per dirla in altre parole, l’UPBO attenua la potenza (PSD) in UpStream delle linee vicine al cabinet, adeguandola a quella della linea più distante dallo stesso.

 

Da notare come in banda US0 (25 – 138 KHz) l’UPBO sia settato a -40dBm/Hz, che equivale a disattivo. La banda US0 è l’unica banda in US che le VDSL potrebbero avere in comune con le ADSL (2+). Ma l’UPBO non serve per proteggere le ADSL dalle VDSL, per questo viene applicato solo alle VDSL per le altre VDSL.

Come fa dunque l’UPBO a sapere a quale distanza si trova il modem più lontano, e quindi quanto attenuare la PSD degli altri? Nella fase di training iniziale ogni modem misura l’attenuazione della linea che lo collega al cabinet e calcola il valore KL0 (che è un valore di attenuazione del cavo a 1MHz, indipendentemente da come il modem lo misuri). La ONU intanto ha passato al modem 2 parametri (A e per ciascuna banda UpStream, che servono a calcolare la massima ampiezza del segnale che il modem può trasmettere. La formula per fare ciò è la seguente:

PSD Max = –A –B * f^0.5 + KL0 * f^0.5 + 3.5

 

La sigla PSD (Power Spectrum Density, Densità spettrale di potenza) rappresenta l’ampiezza del segnale nel dominio della frequenza. Quindi la formula permette al modem di calcolare il massimo livello che, frequenza per frequenza, è autorizzato a trasmettere.
Se analizziamo la formula vediamo che ci sono due termini, B e KL0, che vengono moltiplicati per la radice della frequenza. L’andamento in radice f è quello tipico dell’attenuazione di un cavo. KL0 è l’attenuazione (misurata dal modem) del cavo su cui avviene il collegamento alla frequenza di 1 MHz e viene moltiplicato per radice F per avere l’attenuazione di quel cavo alle altre frequenze.

Ora, la parte fissa nella formula (-A+3.5) rappresenta una sorta di “piedistallo”. A tale piedistallo viene sottratto il parametro B per la radice della frequenza, e questo termine serve a completare la descrizione dell’attenuazione in frequenza del cavo usato. Nell’insieme, -A -B*f^0.5 + 3.5 è un valore che man mano che f aumenta rende sempre più piccola la PSD trasmissibile, sagomandola con l’andamento della attenuazione crescente in f del cavo.

A questa PSD viene infine aggiunto il valore KL0 (l’attenuazione a 1 MHz effettivamente misurata) anch’esso sagomato in radice frequenza. Se KL0 fosse nullo (attenuazione 0dB quindi modem attaccato al cabinet) la formula ci darebbe una certa sagomatura dello spettro trasmissivo permesso, e che sarebbe esattamente la sagomatura dello spettro di un modem distante al massimo, attenuata dalla massima lunghezza del cavo prevista. Man mano che il modem si allontana e dunque l’attenuazione aumenta, al modem viene permesso di trasmettere un livello più alto di PSD, e più alto proprio del valore che il cavo attenua in più rispetto a lunghezza 0. Tutto questo meccanismo “equalizza” i livelli che la ONU riceve, qualsiasi sia la distanza del modem.

Ciò fa sì che un modem vicino si “immetta” su un cavo che proviene da modem più distanti con lo stesso livello di trasmissione, su tutta la banda, di tutti gli altri. Notare che il modem non sa nulla sulla distanza che lo separa dal cabinet, ma sa solo che livello può trasmettere, frequenza per frequenza, per soddisfare la richiesta dell’ONU.

 

Abbiamo quindi compreso come senza UPBO potremmo danneggiare molto le altre VDSL che, da distanze differenti si immettono nel nostro stesso cavo multicoppia. È dunque da evitare perentoriamente la disattivazione dello stesso su alcuni modelli di modem che lo permettono (Asus), anche perché ricordiamoci che il bitrate finale è sempre limitato dal profilo di linea impostato sui DSLAM/ONU.

 

Ricordiamo infine, che, ad oggi, l’unico router in commercio in grado di effettuare il tweak dell’UBPO è l’asus da noi recensito

Tuttavia sconsigliamento vivamente di rendere permanente il settaggio per non distruggere le linee vicine.

Carlo S.

Curioso cronico, con troppi interessi per una vita sola

Altri articoli

2 Responses to Alla scoperta dell’UBPO (Upstream Power Back-Off)

  1. Roberto ha detto:

    perciò anche se si disattiva UPBO essnedo profilo limitato non cambia sulle prestazioni della linea finale

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

*