Por que muitas de nossas WANs usam divisão de largura de banda fixa entre upstream e downstream?

Para multiplexar o tráfego upstream e downstream, normalmente é usada a multiplexação de frequência ou de tempo. Por exemplo, uma conexão ADSL pode usar FDM e 25kHz a 138kHz para upstream e 138kHz a 1104kHz para conexões downstream. Nesse caso, a jusante tem uma banda de frequências substancialmente maior disponível e, portanto, pode atingir velocidades de transmissão maiores.

No entanto, embora a maioria dos usuários use a jusante mais do que a montante na maioria das vezes, não é assim o tempo todo. Por exemplo, os serviços de backup online precisam de upstream na maioria das vezes. Nesse caso, seria desejável que a divisão de frequência fosse realinhada para enfatizar o tráfego a montante. Não é apenas possível uma alocação dinâmica de frequências com o ADSL (ou eu não encontrei ninguém oferecendo isso), como também não posso ligar para o meu ISP e dizer-lhes que raramente preciso de jusante de qualquer maneira e gostaria de ter bastante Estou muito disposto a sacrificar rio abaixo por isso.

Para o LTE, não consegui descobrir como o duplex é realmente executado, mas a especificação permite taxas de download maiores (300 Mbit / s) do que as taxas de upload (75 Mbit / s), em vez de uma velocidade de conexão combinada que pode ser dividida conforme necessário.

Por que isso acontece? Isso ocorre por razões comerciais de marketing ou há realmente um problema físico com a alocação dinâmica? No caso posterior: quais são essas razões?

^{(Acho que a falha no servidor é o melhor lugar para perguntar, porque se trata de redes, mas a resposta para minha pergunta tem a ver com a física ou o processamento de sinais. Também pode ser melhor em um desses sites. Fico feliz em migrar a pergunta se em que direção eu preciso procurar a resposta)}

Uma razão é que, embora seja possível fazer alocação dinâmica de frequência , ela consome mais recursos e, como resultado, é mais onerosa porque precisa ser negociada de ambos os lados, o que leva a um custo mais alto para o ISP e, como resultado, o usuário final.

Por exemplo, para multiplexar o tráfego, ambos os lados precisam concordar com uma faixa de frequência antes que os dados sejam transmitidos, como qualquer protocolo bidirecional. Os processadores terão que traduzir isso em novas funções de transferência e ajustar os filtros de acordo. Isso pode ser verificado pelo fato de que os ISPs geralmente precisam "reiniciar" o modem após uma atualização do pacote. O tipo de FDM dinâmico a que você está se referindo provavelmente exigiria mais hardware do que apenas frequências de negociação em raras ocasiões, como o que é feito atualmente. Como isso provavelmente aumentaria os custos do modem, e como o consumidor residencial médio está interessado apenas em consumir ( baixar ) a Internet, devo adivinhar que isso beneficia mais os negócios ao padronizar a largura de banda emblocos (10 para baixo / 2 para cima, 20 para baixo / 4 para cima etc.) do que para oferecer alocação dinâmica.

Como resultado, o TDM é mais adequado para o que você está tentando fazer. Eu li que afirmava que "os sinais TDM usam toda a largura de banda o tempo todo, os sinais FDM usam parte da largura de banda o tempo todo".

Isso não é apenas teoria, ISPs como Merit fornecem a quantidade de largura de banda que você paga e você pode usá-la como quiser. Eu não sei os detalhes, mas isso soa como um uso prático de TDM vs. FDM.

Acho que você perdeu algo mais fundamental que o levou a fazer sua pergunta, mas, na verdade, a pergunta não é realmente válida.

O ADSL não é para provedores de hospedagem ou pessoas com grandes requisitos de upload. É um serviço barato, destinado a usuários domésticos e pequenas empresas, que pode ser implantado de maneira rápida e barata, possui baixos custos indiretos e trabalha com uma variedade de qualidades e comprimentos de linhas físicas. Portanto, o que é ótimo para a implantação doméstica, os usuários domésticos não podem se dar ao luxo de ter suas ruas desenterradas para colocar fibras.

Você mencionou a multiplexação por divisão de frequência, a divisão de frequências pode ser movida com ADSL. Com o ADSL2 +, por exemplo, o Anexo M realoca parte da faixa de frequência downstream para uso como frequências upstream, sacrificando a velocidade de download para melhorar a velocidade de upload. Também com o ADSL2 +, a velocidade da linha pode e irá flutuar ao longo do dia ou fraca, pois a linha física é suscetível à interface e a taxa de atenuação varia. Como resultado, as frequências usadas por uma linha ADSL2 + para upload e download serão alteradas (com mais precisão, elas serão reduzidas para lidar com períodos de alta interferência).

Mas, como eu disse, ADSL / SDSL / ISDN / 3G / 4G / LTE são serviços baratos (se você mora em um país em desenvolvimento, talvez o melhor dinheiro possa comprar, é claro que estou falando relativamente dentro do escopo das tecnologias disponíveis. são para usuários domésticos ou pequenos escritórios, na melhor das hipóteses).

Existem produtos que trazem larguras de banda simétricas para usuários domésticos, como EFM (SDSL ligado). O VDSL traz altas larguras de banda assimétricas para usuários domésticos aqui no Reino Unido, download de até 80 Mbps e upload de 20 Mbps entregues pela mesma linha telefônica que teria sido usada anteriormente para o ADSL / ADSL2 +, mas com um novo modem.

Se você é um provedor de hospedagem, por exemplo, e precisa de largura de banda simétrica, pode pagar, e esse é o ponto crucial do meu argumento, a conectividade FULL DUPLEX (provavelmente baseada em Ethernet). O ADSL e, como você exemplo, usa o FDM para que ele possa ser full duplex. Atualmente, 100BaseTX, 1000BaseTX, 1000BaseSX / LX, etc, 10GBaseSX e assim por diante têm e transmitem caminhos em ambas as direções, para que tenham comunicação full duplex e não haja necessidade de FDM ou TDM para "dividir" o canal do portador físico em um "upstream" e caminho "downstream" como ADSL.

O velho ditado, você recebe o que você paga. Se você paga amendoins que os usuários domésticos costumam fazer, obtém um único par de cobre que precisa usar o FDM para obter comunicações bidirecionais que são apenas assimétricas na largura de banda disponível. Se você paga mais, obtém conectividade bidirecional de alta velocidade e baixa latência.

Por que isso acontece? Isso ocorre por razões comerciais de marketing ou há realmente um problema físico com a alocação dinâmica? No caso posterior: quais são essas razões?

Então, para ficar claro; ambos os produtos estão disponíveis, conexões simétricas e assimétricas. As conexões simétricas tendem a ser mais caras, mas parece que você está abordando isso do ponto de vista do usuário doméstico / pequeno escritório. Qualquer pessoa com dinheiro para gastar e que também precise de muita largura de banda não utilizará ADSL (ou LTE). O ADSL está em toda parte porque é isso que as pessoas podem pagar. Não há limitação aqui como tal. É mais sobre o que é comercialmente viável.

Não sou especialista aqui, mas afirmo que isso se deve principalmente a razões comerciais. Uma DSL é basicamente simétrica, pois você tem um fio e duas caixas nas duas extremidades da conexão que compartilham o mesmo meio. (Diferentemente, por exemplo, no caso de WiFi, WiMAX, etc.). Dito isto, a diferença de preço e, consequentemente, a qualidade do equipamento de ambos os lados pode ser um fator aqui. (Desculpe, se eu não esclarei isso melhor, mas eu pareço ser o único com pelo menos uma resposta vaga, então decidi postar uma resposta. Além disso, minha experiência de 15 anos com empresas de telecomunicações sugeriria que isso é um ser humano fator, pois tendem a evitar soluções por usuário e se concentram nos mercados de massa).