ADSL技術(shù)簡介 　　　　

ADSL技術(shù)簡介 　　　　張歷崢　曾鵬　梅杓春

用戶接入網(wǎng)（從本地電話局到用戶之間的部分）是電信網(wǎng)的重要組成部分，是電信 網(wǎng)的窗口，

也是信息高速公路的“最后一英里”(the last　mile )。為實(shí)現(xiàn)用戶接入網(wǎng)的 數(shù)字化、寬帶化，

用光纖作為用戶線是用戶網(wǎng)今后發(fā)展的必然方向，但由于光纖用戶網(wǎng)的 成本過高，在今后的十幾

年　甚至幾十年內(nèi)大多數(shù)用戶網(wǎng)仍將繼續(xù)使用現(xiàn)有的銅線環(huán)路， 近年來人們提出了多項(xiàng)過渡性的

寬帶接入網(wǎng)技術(shù)，其中ADSL（不對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路）和 HFC(光纖同軸　混合網(wǎng))是最具有競爭力的

兩種。ADSL技術(shù)能利用現(xiàn)有的市話銅線進(jìn)行信號(hào)傳輸，其最高速率：下行信號(hào)（從端局到 用戶）

為9Mbps，上行信號(hào)（從用戶到端局）為1Mbps�，F(xiàn)有的市話銅線網(wǎng)的用戶數(shù)目十分 龐大，而ADSL

能對(duì)現(xiàn)有的市話銅線進(jìn)行充分的利用。近年來，Internet以驚人的速度發(fā)展，Internet的用戶眾多，

分布廣泛，但現(xiàn)有的 用戶網(wǎng)所能提供的用戶接入速率太低，難以滿足Internet飛速發(fā)展的需要，這

正為ADSL的 發(fā)展提供了一個(gè)機(jī)遇。由于市話銅線現(xiàn)在已與所有的Internet用戶相連接，一旦ADSL技

術(shù) 發(fā)展成熟，必將成為各電話公司和Internet用戶的首選方案。

1.　技術(shù)性能分析 　　　

現(xiàn)存的用戶環(huán)路主要由UTP（非屏蔽雙絞線）組成。UTP對(duì)信號(hào)的衰減主要與傳輸距 離和信號(hào)的頻

率有關(guān)，如果信號(hào)傳輸超過一定距離，信號(hào)的傳輸質(zhì)量將難以保證。此外， 線路上的橋接抽頭也

將增加對(duì)信號(hào)的衰減。因此，線路衰減是影響ADSL性能的主要因素。ADSL通過不對(duì)稱傳輸，利用頻

分復(fù)用技術(shù) （或回波抵消技術(shù)）使上、下行信道分開來減小串音的影響，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高速傳

送。衰減和串音是決定ADSL性能的兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)損傷。傳輸速率越高，它們對(duì)信號(hào)的影響也 越大，因

此ADSL的有效傳輸距離隨著傳輸速率的提高而縮短。附表列出了正常情況下24號(hào) 線規(guī)UTP的下行速

率和有效傳輸距離的關(guān)系。表中的VDSL是甚高速ADSL。雖然VDSL的有效傳輸距離比ADSL更短，但是

在VDSL光纖到路 邊(FTTC)或光纖到大樓(FTTB)后，VDSL可用于大樓內(nèi)部辦公室或家庭間的連接。

ADSL接入網(wǎng)線路長度若為5.5km，則可覆蓋80%以上的現(xiàn)有電話用戶；線路長度若為 3.7km，則可覆

蓋50%以上的現(xiàn)有用戶，用戶小區(qū)以外的分散用戶可通過基于光纖的集線器 節(jié)點(diǎn)接入到網(wǎng)絡(luò)中串音

噪聲通常是穩(wěn)定的，因此比較容易對(duì)其進(jìn)行研究并加以克服；而沖擊噪聲在頻 率、周期、相位等

方面都是隨機(jī)的，對(duì)期難以建模和研究。 　　　

2.　調(diào)制技術(shù) 　　　

目前被廣泛采用的ADSL調(diào)制技術(shù)有3種：QAM(quadature ampli-tude modulation)、 CAP

(carrierless amplitude-phase modulation)、DMT(discrete multitone)，其中ＤＭ Ｔ調(diào)制技

術(shù)被ＡＮＳＩ標(biāo)準(zhǔn)化小組T1E1.4制訂的國家標(biāo)準(zhǔn)所采用。但由于此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)推出時(shí) 間不長,目前仍

有相當(dāng)數(shù)量的ADSL產(chǎn)品采用QAM或CAP調(diào)制技術(shù)。 　　　

2.1　QAM調(diào)制技術(shù) 　　　

QAM調(diào)制器的原理圖如圖1所示，發(fā)送數(shù)據(jù)在比特／符號(hào)編碼器內(nèi)被分成兩路(速率各 為原來的

1／2)，分別與一對(duì)正交調(diào)制分量相乘，求和后輸出。與其它調(diào)制技術(shù)相比,QAM編 碼具有能充分

利用帶寬、抗噪聲能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 　　　QAM 用于ADSL的主要問題是如何適應(yīng)不同電話線路之間

性能較大的差異性。要取得 較為理想的工作特性,QAM接收器需要一個(gè)和發(fā)送端具有相同的頻譜和

相位特性的輸入信號(hào) 用于解碼,QAM接收器利用自適應(yīng)均衡器來補(bǔ)償傳輸過程中信號(hào)產(chǎn)生的失真,

因此采用QAM的 ADSL系統(tǒng)的復(fù)雜性主要來自于它的自適應(yīng)均衡器。 　　　

2.2　CAP調(diào)制技術(shù) 　　　

CAP調(diào)制技術(shù)是以QAM調(diào)制技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的,可以說它是QAM技術(shù)的一個(gè)變種。輸入數(shù)據(jù)被送

入編碼器，在編碼器內(nèi)，m位輸入比特被映射為ｋ＝ ２ｍ個(gè)不同的復(fù)數(shù)符號(hào)Ａｎ＝ａｎ＋ｊｂｎ

由K個(gè)不同的復(fù)數(shù)符號(hào)構(gòu)成k-CAP線路編碼。編 碼后ａｎ和ｂｎ被分別送入同相和正交數(shù)字整形濾

波器，求和后送入Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器，最后 經(jīng)低通濾波器信號(hào)發(fā)送出去。CAP技術(shù)用于ADSL的主要技

術(shù)難點(diǎn)是要克服近端串音對(duì)信號(hào)的干擾.一般可通過使用 近端音串音抵消器或近端串音均衡器來

解決這一問題。 　　　

2.3　DMT調(diào)制技術(shù) 　　

DMT調(diào)制技術(shù)的主要原理是將頻帶(0-1.104MHZ)分割為256個(gè)由頻率指示的正交子信 道（每個(gè)子

信道占用4KHZ帶寬），輸入信號(hào)經(jīng)過比特分配和緩存，將輸入數(shù)據(jù)劃分為比特 塊，經(jīng)TCM編碼后

再進(jìn)行512點(diǎn)離散傅利葉反變換(IDFT)將信號(hào)變換到時(shí)域，這時(shí)比特塊將 轉(zhuǎn)換成256個(gè)QAM子字符．

隨后對(duì)每個(gè)比特塊加上循環(huán)前綴（用于消除碼間干擾），經(jīng)數(shù)據(jù)模變換(DA)和發(fā)送濾波器 將信號(hào)

送上信道．DMT發(fā)送器的原理圖如圖3所示。在接收端則按相反的次序進(jìn)行接收解 碼。由于美國的

ADSL國家標(biāo)準(zhǔn)(T1.413)推薦使用DMT技術(shù),所以在今后幾年中，將會(huì)有越 越多ADSL調(diào)制解調(diào)器采用

DMT技術(shù)由于ADSL系統(tǒng)技術(shù)較為復(fù)雜，目前制作成本仍然較高，但按目前的發(fā)展?fàn)顩r，預(yù)計(jì) 到

2000年即可實(shí)現(xiàn)ADSL的單片化，芯片價(jià)格也會(huì)大大降低，加上ADSL接入網(wǎng)投資小、易實(shí) 現(xiàn)，屆時(shí)

ADSL定將成為主要的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)。