ADSL接入技術

ADSL接入技術（解龍、張文明）
    現(xiàn)有的城市接入網(wǎng)可以分為五類，即：地面固定，有線電信接入網(wǎng)；地面移動，無線電信接
入
網(wǎng)，近地軌道，靜止同步衛(wèi)星通信網(wǎng)；有線電視廣播網(wǎng)電括 MMDS、LMDS、衛(wèi)星直播電視DTH）；
地
面電視廣播網(wǎng)。人們稱之為信息高速公路的五個車道，目前這五種網(wǎng)均被用來做寬帶IP接入網(wǎng)。
    城市地面固定電話銅線網(wǎng)最早被用于因特網(wǎng)接人。目前主要采用調(diào)制解調(diào)器接入，通過電話
線
撥號上網(wǎng)，其速率最高可以達到56kbit／S。另一種方法是通過窄帶綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)N－ISDN上
網(wǎng)。
中國電信稱之為“一線通”服務。其傳輸速率為2B+ D=142kbit/s。這種方法需要撥號上網(wǎng)，其速
率雖然高于普通電話調(diào)制解調(diào)器但仍然不能滿足寬帶接入的要求。由于其成本較高，主要是利用已
經(jīng)有的設備提供因特網(wǎng)接入服務，不會再建新網(wǎng)。
    用電話線實現(xiàn)寬帶接入的主要方法是各種數(shù)字用戶環(huán)路XDSL。對于家庭用戶主要是采用不對
稱
的數(shù)字用戶環(huán)路ADSL。ADSL可以提供下行8Mbps上行1Mbps的不對稱的寬帶接入。
      1ADSL的發(fā)展概述
    自1987年Bellcore首先提出ADSL的概念以來，有關數(shù)字用戶環(huán)路的新技術不斷涌現(xiàn)，為
Inter
net接入，居室辦公，遠端LAN接入，交互電視，遠程學習提供了方便。
    ADSL即不對稱數(shù)字用戶線環(huán)路。所謂不對稱是指上、下行數(shù)據(jù)速率不一致，下行數(shù)據(jù)速率可
達
8MbPS，上行數(shù)據(jù)速率可達1MbPS。ADSL允許在同一雙絞線上，在不影響現(xiàn)有的普通電話業(yè)務的情
況
下，進行非對稱高速傳輸，打破了高速通信由光纖獨攬的局面。僅僅是速率的提高并不能說明
ADSL
的全部優(yōu)點。ADSL與ATM吻合得很好。用戶端的ATM包流經(jīng) ADSL的調(diào)制解調(diào)器在中心局的復用器處
聚合，然后進入高速的ATM交換機，通過ADSL進行ATM傳輸?shù)淖罱K目標是廣泛提供數(shù)據(jù)音頻和話音
的
綜合服務。
    ADSL中的關鍵技術是調(diào)制，有CAP和DMT兩種方式，CAP是基于正交幅度調(diào)制（QAM）的調(diào)制方
式，
上、下行信號調(diào)制在不同的載波上，占用30kHz～1MHz的頻帶，頻率越高，其波形周期越小，故可
提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省Ｃ绹鳪oldspan公司是美國采用CAP方式生產(chǎn)ADSL芯片的公司之一，整個套片
的價格已降到＄40。DMT方式是多載波調(diào)制，在可用帶寬內(nèi)，整個信道被分成大量彼此獨立的離散
信道，如將1MHz頻譜劃分為256個帶寬為4.3125kHz的子信道，按實際測得的信道質(zhì)量來確定每個
信
道的承載比特數(shù)，以避開那些噪聲太大或損耗太大的子信道中分配的數(shù)據(jù)量。DMT在結構上又分為
頻分復用（FDM）和回波抵消方式。FDM按上、下行信道劃分頻帶，回波抵消方式上、下行頻帶重
疊，
其效率較FDM高，但設備復雜。CAP方式與DMT相比各有優(yōu)缺點：CAP方式較DMT方式簡單，時延小。
而DMT方式調(diào)制的特點使其具有良好的抗噪聲性能和線路狀態(tài)調(diào)控功能，相同環(huán)境下較CAP方式傳
輸
速率高。1993年3月美國ECSI工作組推薦 DMT調(diào)制方式作為 ADSL的優(yōu)選線路編碼信號。并于1995
年
通過了DMT、ADSL MODEM標準。目前AD公司的AD20MSP910低成本芯片組、TI公司TNET2000芯片
組、
MOTOROLA公司的COPPER GOLD芯片組均是采用DMT方式的ADSL芯片。目前市場上已有ADSL MODEM
小
批量供貨。
          2應用現(xiàn)狀
    ADSL最早是為推動視頻點播（VOD）業(yè)務而開發(fā)的，后因VOD業(yè)務受挫而被擱置了很長一段時
間，
近年來隨著Internet和Intranet迅速發(fā)展，對固定連接的高速用戶線需求日益高漲。
    新加坡電信有限公司是對ADSL技術應用最鐘情的公司，并在大規(guī)模ADSL商業(yè)應用方面進行了
投
入，它已在27個電話交換機上安裝了ADSL接入設備，使新加坡總人口中的60％的人可以使用這一
設
備，其設計目標是通過該網(wǎng)絡提供廣泛的多媒體業(yè)務，估計1999年度末已實現(xiàn)全國覆蓋。香港電
信
公司的計劃比新加坡電信公司的更宏大，其目標是通過ADSL和VDSL線路提供ATM業(yè)務，目前已有
9000
多個大樓中已安裝了線路。瑞典的Telia公司已經(jīng)聲明將采用大規(guī)模的 ADSL接入方式，2004年實
現(xiàn)
98％的瑞典家庭擁有高速Internet接入。美國IDS，Interaccess，BELL，IONET，加拿大的CAD 
vision提供低資費的高速ADSL服務，月租金與ISDN接入沒有什么區(qū)別。使用戶付同樣的費用獲得
了
15倍的帶寬，目前正有一批用戶進行試用。Bell south，Pacific Bell和SBC Communication聲
明
到2001年ADSL用戶將達100萬。在計算機業(yè)，康柏，英特爾和微軟，這三家計算機技術及軟件開發(fā)
商曾建議制定一個通用的標準集合，使不同制造商的調(diào)制解調(diào)器和傳輸技術可以圍繞簡化的ADSL
協(xié)同工作，以盡快地將寬帶Internet接人服務推入百姓家庭。
    但ADSL步履蹣跚，到目前為止是ADSL的開發(fā)者多于ADSL用戶，ADSL技術本身也有待進一步成
熟，沒有人知道ADSL在規(guī)模化的應用中能否有效地工作。
          3存在的問題
    ADSL無論在技術上，工程實現(xiàn)上，還是在綜合益處和推廣方式上均存在一些問題。
3.1技術問題
   （1）線路性能；衰減與失真
    為了提供電話信號的良好傳輸通路，二線制電話回路必須符合如下的標準：
    ①最大長度必須保持在規(guī)定的極限范圍之內(nèi)以符合在衰減方面的要求。
    ②阻抗應均勻以使對電話機及網(wǎng)絡有良好的信號匹配。
    ③每一條導線與地之間必須相互保持高度平衡以防止外部干擾、噪聲及導線之間的串音。
    只有這樣，才可保證在300Hz～3.4kHz的話帶內(nèi)進行有效通信。但銅線上的信號損耗隨距離延
長及頻率升高而迅速增大。在1.0kHz頻率下，一英里24號線損耗為2.2dB，在傳輸服務區(qū)范圍之內(nèi)
（CSA）的總損耗不應超過8dB～10dB，所以回路最大長度約為3～4英里。高比特率ADSL系統(tǒng)運作
于300kHz或以上頻率，整個回路的損耗可高達70dB。在這種高速環(huán)路中，不僅要考慮環(huán)路環(huán)境，
還要考慮容抗和感抗。其中用于抵消用戶線客抗而增加負載線圈（加感線圈）的環(huán)路更不宜使用
ADSL技術。
    不僅如此，若損耗與頻率之間的關系是線性的，則不會造成重大的問題。但導線直徑改變，
加
感線圈及諸如ADSL這種較高頻率系統(tǒng)的其他因素均會造成損耗的突然變化。當信號的幅度受限制
或
以非線性方式變化時，就會發(fā)生諧波失真。諧波失真取決于放大器、調(diào)制器、復用器及線路上的其
他有源設備的動態(tài)范圍。當不同頻率沿電話線路以不同的速率傳輸時，會產(chǎn)生相位時延失真，它將
對高速數(shù)據(jù)造成巨大影響。
    （2）反射干擾及平衡性能
    從交換局到用戶，至少有三個接頭（橋接點，每個接頭的線徑也會相應改變，再加上電纜損
失
等造成阻抗的突然改變會引起功率反射或反射波損耗。在話音通信中其反映是回聲，而在ADSL中
復
雜的調(diào)制方式很容易受到反射信號的干擾。而現(xiàn)在還沒有能夠在300kHz或更高的頻率下測定用戶
分
配電纜中的反射源的測試設備。
    就平衡來說，二線回路平衡性不好會造成噪聲，串音及失真，尤其是在較高頻率下，這也對
ADSL特別有害。
    （3）噪聲及串音
    電路線路可能受到若干形式噪聲及干擾的影響，為達到有效數(shù)據(jù)傳輸，應確保接收信號的強
度、動態(tài)范圍、信噪比在可接收的范圍之內(nèi)。
    當傳輸線路相對較長時，超過1km，遠端串音衰減較大，主要是近端串音。但距離短時，遠端
串音造成的失真也很大，尤其是當一條電纜內(nèi)的許多用戶均傳輸這種高速信號時，干擾尤其顯著，
而且會限制這種系統(tǒng)的回聲消除設備的作用范圍。對采用回聲消除技術的DMT方式的ADSL設備，這
種串音干擾尤為嚴重。
    目前還沒有對大范圍開通ADSL設備后對現(xiàn)有用戶的影響和ADSL性能進行大量的現(xiàn)場測試，所
以串音問題的嚴重程度尚不清楚。


摘自《有線電視技術》