ADSL技術(shù)及其發(fā)展前景<1>

ADSL技術(shù)及其發(fā)展前景<1>
四川省電信公司信息中心    廖宇    譚小紅   

一、xDSL接入技術(shù)
隨著Internet爆炸式的發(fā)展,Internet上的商業(yè)應(yīng)用和多媒體等服務(wù)也得以迅猛推廣。要
享受Internet上的各種服務(wù),用戶必須以某種方式接入網(wǎng)絡(luò)。為實(shí)現(xiàn)用戶接入網(wǎng)的數(shù)字化、
寬帶化,提高上網(wǎng)速度,光纖到戶(FTTH)是接入網(wǎng)今后發(fā)展的必然方向,但由于光纖的成本
過高,在今后的一段時(shí)期內(nèi),接入網(wǎng)仍將繼續(xù)使用現(xiàn)有的銅線環(huán)路。因此如何利用目前已有
的、覆蓋面積最大的銅線網(wǎng)絡(luò),提供更高速、更方便的業(yè)務(wù),進(jìn)行視頻、語(yǔ)音等多媒體的應(yīng)
用,滿足人們對(duì)傳輸帶寬的渴望,成為業(yè)界的研究重點(diǎn)。
在理想的環(huán)境下,使用銅芯電話線,速率僅受線纜衰減的限制,但現(xiàn)有的電話網(wǎng)中,帶寬很大
程度上被過濾器和網(wǎng)絡(luò)本身所制約。因此需要一種既能使用現(xiàn)有銅線又能明顯提高性能的
方法,由Bellcore發(fā)明的數(shù)字用戶技術(shù)(DSL)較好地解決了這一問題:它通過軟件和電子技
術(shù),可以在現(xiàn)有銅線網(wǎng)絡(luò)上達(dá)到至少2Mbps的速率,彌補(bǔ)了銅線的缺陷。

xDSL是DSL(Digital Subscriber Line)的統(tǒng)稱,意即數(shù)字用戶線路,它是以銅電話線為傳輸
介質(zhì)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)。由于xDSL使用普通的電話線,其最大的優(yōu)勢(shì)在于利用現(xiàn)有的電話
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),既保護(hù)了電信運(yùn)營(yíng)公司的已有投資又能為用戶提供更高的傳輸速度。人們可以
利用它來進(jìn)行各種高速數(shù)據(jù)應(yīng)用,包括視頻會(huì)議、高速Internet接入、多媒體應(yīng)用、在線
銀行、連接遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)和家庭辦公等,用戶可以使用普通的電話線實(shí)現(xiàn)高速的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,同時(shí)
還可以進(jìn)行電話、傳真等日常電話應(yīng)用。
在各種銅線接入技術(shù)中,xDSL正為越來越多的人所關(guān)注,并被認(rèn)為是解決“最后一公里”的
最佳選擇。目前,xDSL的傳輸新技術(shù)和應(yīng)用得到了足夠的重視,并在一些國(guó)家和地區(qū)得到大
量應(yīng)用,成為近、中期接入網(wǎng)發(fā)展的首要任務(wù)。

xDSL技術(shù)在傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)的用戶環(huán)路上支持對(duì)稱和非對(duì)稱傳輸模式,主要包括HDSL、
SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等,其主要的區(qū)別體現(xiàn)在信號(hào)傳輸速度和距離的不同以及上行速
率和下行速率對(duì)稱性的不同這兩個(gè)方面

二、ADSL技術(shù)及其發(fā)展
在xDSL技術(shù)中,對(duì)稱DSL技術(shù)具有對(duì)線路質(zhì)量要求低、安裝調(diào)試簡(jiǎn)單等特點(diǎn),主要用于替代
傳統(tǒng)的T1/E1接入技術(shù),可廣泛地應(yīng)用于通信、校園網(wǎng)互連等領(lǐng)域。
而非對(duì)稱DSL技術(shù)非常適用于對(duì)雙向帶寬要求不一樣的應(yīng)用,如Web瀏覽、多媒體點(diǎn)播、信
息發(fā)布等,因此適用于Internet接入、VOD系統(tǒng)等。

VDSL、ADSL和RADSL同屬于非對(duì)稱式傳輸。其中VDSL技術(shù)是xDSL技術(shù)中最快的一種,在一對(duì)
銅質(zhì)雙絞電話線上,上行數(shù)據(jù)的速率為13到52Mbps,下行數(shù)據(jù)的速率為1.5到2.3 Mbps,但是
VDSL的傳輸距離只在幾百米以內(nèi),只能成為光纖到家庭的具有高性價(jià)比的替代方案;ADSL在
一對(duì)銅線上支持上行速率640Kbps到1Mbps,下行速率1Mbps到8Mbps,有效傳輸距離在3-5公
里范圍以內(nèi);RADSL能夠提供的速度范圍與ADSL基本相同,但它可以根據(jù)雙絞銅線質(zhì)量的優(yōu)
劣和傳輸距離的遠(yuǎn)近動(dòng)態(tài)地調(diào)整用戶的訪問速度。
由于在實(shí)際應(yīng)用中,用戶下載的信息往往比上載的信息要多得多,因此,使ADSL成為用于網(wǎng)
上高速?zèng)_浪、視頻點(diǎn)播(IAV)、遠(yuǎn)程局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)訪問的理想技術(shù)。

1、ADSL技術(shù)
ADSL使用一對(duì)電話線,在用戶線兩端各安裝一個(gè)ADSL調(diào)制解調(diào)器,該調(diào)制解調(diào)器采用了頻分
復(fù)用(FDM)技術(shù),將帶寬分為三個(gè)頻段部分:最低頻段部分為0～4kHz,用于普通電話業(yè)務(wù);中
間頻段部分為20～50kHz,用于速率為16～640Mbit/s的上行數(shù)據(jù)信息的傳送;最高頻段部分
為150～550kHz或140kHz～1.1MHz,用于1.5Mbit/s～6.Mbit/s的下行數(shù)據(jù)信息的傳送。

在信號(hào)調(diào)制技術(shù)上,ADSL調(diào)制解調(diào)器分別采用CAP和DMT技術(shù):
1)CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation,無(wú)載波調(diào)幅調(diào)相)
CAP是AT&T提出的調(diào)制方式,是一種無(wú)載波的正交幅度調(diào)制(QAM),數(shù)據(jù)信號(hào)在發(fā)送前被壓縮,
然后沿電話線發(fā)送,在接收端重組。CAP的主要優(yōu)點(diǎn)為:載波頻率可變,在一個(gè)頻率周期或波
特內(nèi)傳輸2到9位二進(jìn)制數(shù)據(jù),因此在相同的傳輸速率下,占用更少的帶寬,傳輸距離更遠(yuǎn)。
2)DMT(Discrete Multi-Tone,離散多音) 
DMT采用多載波調(diào)制技術(shù),可用頻段劃分為多個(gè)(典型為256個(gè))子信道,每個(gè)子信道的帶寬為
4kHz,對(duì)應(yīng)不同頻率的載波,并根據(jù)子信道發(fā)送數(shù)據(jù)的能力將數(shù)據(jù)分配給各子信道,不能載
送數(shù)據(jù)的子信道被關(guān)掉。DMT用離散快速傅立葉變換進(jìn)行編解碼,DMT嘗試可能的最高速率,
根據(jù)線路的噪聲和衰減特性分配數(shù)據(jù)。
目前,DMT已成為ANSI制訂的ADSL的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)--1.1413。

2、ADSL接入網(wǎng)的組成
ADSL的接入模型主要有中央交換局端模塊和遠(yuǎn)端模塊組成
中央交換局端模塊包括在中心位置的ADSL Modem和接入多路復(fù)用系統(tǒng),處于中心位置的
ADSL Modem被稱為ATU-C(ADSL Transmission Unit-Central)。接入多路復(fù)用系統(tǒng)中心
Modem通常被組合成一個(gè)被稱作接入節(jié)點(diǎn),也被稱作“DSLAM”(DSL Access Multiplexer)。
遠(yuǎn)端模塊由用戶ADSL Modem 和濾波器組成,用戶端ADSL Modem通常被稱為ATU-R(ADSL 
Transmission Unit-Remote)。

ADSL安裝包括局端線路調(diào)整和用戶端設(shè)備安裝:局端由服務(wù)商將用戶原有的電話線中串接入
ADSL局端設(shè)備;用戶端的ADSL安裝也非常簡(jiǎn)易方便,只要將電話線連上POTS分離器,分離器與
ADSL MODEM之間用一條兩芯電話線連上,ADSL MODEM與計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡之間用一條交叉網(wǎng)線連
通即可完成安裝。局域網(wǎng)用戶的ADSL安裝與單機(jī)用戶只需再加多一個(gè)集線器,用網(wǎng)線將集線
器與ADSL MODEM 連起來就可以了。

3．ADSL技術(shù)的發(fā)展
一直以來,ADSL主要采用CAP、DMT兩種調(diào)制方式,其區(qū)別在于發(fā)送數(shù)據(jù)的方式,但要求用戶端
安裝POTS分離器(splitter)以分隔電話信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào),實(shí)現(xiàn)在同一條電話線上同時(shí)進(jìn)行
Internet接入和電話業(yè)務(wù),消除兩種信號(hào)的相互干擾和室內(nèi)其它電氣干擾,但安裝比較復(fù)雜。
到了1997年,不少DSL制造廠商認(rèn)識(shí)到可以通過降低速率以減少硬件的復(fù)雜程度,從而可以使
用與撥號(hào)Modem相同的數(shù)字處理芯片(DSP)來實(shí)現(xiàn)DSL Modem,大大降低成本,同時(shí)用戶可以自
行安裝DSL設(shè)備,如安裝撥號(hào)Modem一樣方便。這就產(chǎn)生了一種新的標(biāo)準(zhǔn)--G.Lite(或稱UADSL),
它是一種簡(jiǎn)單的、無(wú)POTS分離器的ADSL版本,廉價(jià)、方便。

不過DMT和G.Lite兩種標(biāo)準(zhǔn)各有所長(zhǎng),分別適用于不同的領(lǐng)域。DMT是全速率的ADSL標(biāo)準(zhǔn),支
持8Mbps/1.5Mbps的高速下行/上行速率,而G.Lite標(biāo)準(zhǔn)雖然速率較低,下行/上行速率為1.5
Mbps/512Kbps,但用戶可以像使用普通Modem一樣自己安裝。就適用領(lǐng)域而言,DMT可能更適
用于小型或家庭辦公(SOHO),G.Lite則更適用于普通家庭用戶。