VDSL2 è la tecnologia che sfrutta la tratta secondaria in rame per fornire accessi ad alta velocità. Trattandosi di un’evoluzione dell’ADSL, molti concetti come il significato dell’attenuazione o del margine di rumore restano invariati.

Tuttavia, a differenza dell’ADSL, la VDSL2 utilizza frequenze molto più alte e maggiormente suscettibili a interferenze. Di conseguenza, assumono maggiore importanza concetti come il margine SNR e le tecniche SRA (Seamless Rate Adaption) e SOS (Save Our Showtime).

Questo articolo è un’introduzione volutamente semplificata a questi tre concetti. Se ti interessa approfondire, puoi tentare di leggere lo standard VDSL2 (G.993.2) oppure aprire una discussione sul forum menzionando @Hadx.

Il margine SNR

Il primo passo per comprendere le tecniche SRA e SOS è avere chiaro il significato di margine SNR, che viene spesso confuso con l’SNR stesso.

L’SNR (Signal to Noise Ratio) indica il rapporto tra la potenza del segnale utile e il rumore. Con “segnale” qua si intendono le informazioni trasmesse sulla linea, mentre con “rumore” qualsiasi disturbo o interferenza elettromagnetica che va a sovrapporsi al segnale utile e quindi a degradarlo.

L’SNR si esprime solitamente in decibel (dB), dove 0 dB significa che segnale e rumore sono equivalenti (in termini di potenza elettrica), mentre un SNR maggiore di zero indica che il segnale è più “forte” del rumore e quindi dei segnali interferenti.

Nelle linee ADSL o VDSL esiste un valore minimo accettabile che l’SNR deve assumere per consentire la sincronizzazione della linea. Il margine SNR determina quanto l’SNR effettivo si discosta dall’SNR minimo. Maggiore è il margine, maggiore è la “garanzia” che la linea sia stabile, grazie alla distanza dal valore limite. Un margine vicino a zero risulta invece “pericoloso” per la stabilità della linea.

Sui modem il margine di rumore viene indicato in diversi modi, tra cui “SNR margin”, “Noise margin”, o a volte anche solo “SNR”, imprecisamente. Tra amici viene a volte chiamato anche “SNRm”.

La variazione dell’SNR ha la conseguenza di determinare anche la velocità della linea. Un SNR più alto permette di avere più stabilità a discapito della velocità della linea, mentre un SNR più basso sacrifica (potenzialmente) la stabilità della linea per una maggiore velocità di allineamento.

SRA (Seamless Rate Adaption)

L’SRA è una tecnica che permette di innescare un adattamento del margine SNR quando questo si discosta troppo dal target, un valore configurato dal proprietario della rete sui propri DSLAM, e che viene valutato come un ideale compromesso tra velocità di allineamento e stabilità.

Per capire meglio quando e come interviene l’SRA, vediamo un esempio (mettiti comodo). Supponiamo di partire da una situazione in cui il margine SNR sia di 6 dB, che è il valore target impostato da TIM sui suoi DSLAM VDSL2.

Supponiamo anche che ogni notte da mezzanotte alle 6 di mattina ci sia un’interferenza esterna che disturba il segnale della linea. L’aumento del rumore causa una riduzione del rapporto segnale-rumore (SNR) e di conseguenza del margine, che potrebbe quindi scendere, ipotizziamo, a 5,5 dB.

L’SRA in questo caso non interviene, perché un margine di questo tipo è comunque molto buono per la VDSL2, e la linea continuerà quindi a funzionare correttamente per tutta la notte.

Supponiamo ora che il giorno successivo il vicino di casa parta per le vacanze, e che prima di uscire di casa decida di spegnere il modem. In questo modo, l’assenza delle interferenze causate dalla sua linea (diafonia) porterà a una riduzione del rumore e quindi all’aumento del margine SNR, che immaginiamo possa salire da 6 dB a 6,8 dB.

In questo caso non ci sono rischi per la stabilità della linea, però stiamo sacrificando qualche Mbps di velocità perché il margine SNR potrebbe essere più basso. Anche in questo caso, però, l’SRA non interviene, perché reputa il margine SNR ancora sufficientemente accettabile. Decidiamo quindi di riavviare il modem per forzare la ri-negoziazione della portante, riportando il margine al target di 6 dB e guadagnando qualche Mbps di velocità.

Un paio di settimane dopo, una notte, mentre il margine di rumore è a 5,5 dB, il vicino di casa torna dalle vacanze e per prima cosa accende il modem. L’accensione della linea provoca nuove interferenze elettromagnetiche, che causano la riduzione del margine SNR a 4,7 dB.

Nonostante una linea con margine 4,7 dB possa essere perfettamente stabile, in questo caso interviene l’SRA, che riporta il margine a 6 dB in modo seamless (senza interruzioni), a discapito di qualche Mbps di velocità.

Nel caso di linee erogate da TIM (anche VULA/NGA), l’SRA interviene approssimativamente quando il margine scende a 5,1 - 5,2 dB o sale a circa 7 dB, con l’obiettivo di riportarlo al target di 6 dB e regolando di conseguenza la velocità della linea.

Il margine a 12 dB

Il valore target di 6 dB menzionato in precedenza vale per gran parte delle linee VDSL2 in Italia. Tuttavia, ci sono dei casi in cui una linea particolarmente instabile con frequenti disconnessioni può essere riconfigurata per avere come target un margine SNR di 12 dB.

Avere il margine a 12 dB porta un vantaggio e uno svantaggio:

  • la linea è più stabile, e cioè è meno suscettibile al rumore. Per fare un esempio, se un’improvvisa interferenza causata da un apparato elettronico causa una perdita di 3 dB di margine, il rischio di perdere la connessione è molto più alto con un margine di 3 dB rispetto ad averlo a 9 dB. In altre parole, con un target a 12 dB viene aumentato il “cuscinetto” che permette di attutire gli effetti del rumore;
  • la linea perde qualche Mbps di velocità, perché è possibile allocare un numero inferiore di bit per tono rispetto ad un SNR più basso.

SOS (Save Our Showtime)

Un’altra tecnica per il controllo del margine di rumore è l’SOS (Save Our Showtime). Semplificando, l’SOS può essere visto come una versione più veloce e aggressiva dell’SRA. Il principio che sta alla base dell’SOS è che un forte rumore può colpire la linea in ogni momento, anche in modo improvviso e repentino. Se il rumore è di notevole entità, la probabilità di “caduta” della linea è alta.

L’SOS permette quindi di reagire rapidamente a disturbi inaspettati, senza dover necessariamente ricorrere alla modifica del target SNR a 12 dB. Ci si può accorgere che l’SOS è attivo controllando sul proprio modem il valore “INP” e verificando se si aggira intorno a 100 piuttosto che a 60.

Va notato a questo punto che 12 dB e SOS non sono direttamente collegati. I due meccanismi vengono abilitati in modo indipendente a seconda dei parametri di configurazione del DSLAM, anche se è possibile che le due cose spesso coincidano.

Alcuni dettagli tecnici sull’SOS sono disponibili in fondo a questo messaggio, da cui questo articolo è estratto.