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（廣東移動通信有限責任公司 廣州 510100）
摘 要 本文介紹了一種高速Internet接入技術——G.992.2 Modem，分析了它的特點，需要解決的關鍵問題，并給出了相應的組網(wǎng)方案。
關鍵詞 接入網(wǎng) 調(diào)制解調(diào)器 不對稱數(shù)字用戶線
1 前言
ADSL（不對稱數(shù)字用戶線）最初是為了向家庭用戶提供VOD（視頻點播）業(yè)務而開發(fā)的。符合ANSI T1.413標準的ADSL（下文簡稱為標準ADSL）可在一對雙絞線上下行傳送最高達8Mbit/s，上行傳輸640kbit/s的碼流，但由于VOD系統(tǒng)的復雜性及較高的成本阻礙了它進一步的實用化。而Internet的迅猛發(fā)展卻為ADSL提供了舞臺，ADSL作用的改變是人們始料不及的。
但是，使用ADSL技術提供接入Internet業(yè)務與提供VOD業(yè)務不同，必須解決以下問題。
*降低成本。為了能像話帶Modem一樣獲得廣泛使用，必須具有較低的價格，而標準ADSL Modem的價格仍舊偏高。
*簡化安裝，爭取做到即插即用。標準ADSL Modem需要專業(yè)技術人員前往用戶家中安裝，有時需要重新布線，過程較復雜，且花費的人力成本較高，增加了用戶的負擔。
*速率適中。目前的ISP (Internet Service Provider)服務器能為用戶提供的速率還達不到標準ADSL所能提供的8Mbit/s的傳輸能力，而且大多數(shù)家庭用戶線路也不可能支持這個速率。因而ISP向用戶提供的速率可以低于8Mbit/s（下行），但必須遠遠大于話帶Modem和N-ISDN的速率。
*升級方便。如果將來條件成熟，用戶可非常方便地升級（最好是通過軟件升級）到標準ADSL，得到更高速率的服務。
為了更方便地將ADSL技術用于Internet接入，一些主要的計算機軟、硬件公司，電信服務業(yè)的巨頭和電信設備制造商，如Microsoft 、Intel 、Compaq 、Ameritech、Bell Atlantic、Bell South、GTE、SBC、Sprint 、U.S. West、Alcatel、Analog Devices、Lucent、Rockwell、TI、Aware等公司成立了一個名為UAWG（Universal ADSL Working Group）的協(xié)會,它的宗旨是基于UAWG成員強大的技術力量，為使用ADSL技術接入Internet制定一個統(tǒng)一的、通用的規(guī)范，該規(guī)范的基本思想是將標準ADSL簡化后，使之成為PC機的標準PCI配置之一，其名稱為DSL Lite ，即簡化的、通用型的ADSL。而ITU（國際電聯(lián)）也于1998年10月推出了DSL Lite的國際標準——G.992.2。
2 G.992.2 Modem的特點
2.1 G.992.2 Modem與標準ADSL全面兼容
為了與標準ADSL全面兼容，G.992.2 Modem采取了如下措施。
�。�1）采用與標準ADSL相同的線路碼
G.992.2 Modem采用與標準ADSL相同的線路碼——DMT（離散多音）。
（2）采用與標準ADSL相同的頻帶劃分策略
為了與標準ADSL保持頻譜兼容性，G.992.2 Modem的頻帶劃分與其相同，只不過使用較少的高頻段下行子信道而已。下行的數(shù)據(jù)速率能達到1.5Mbit/s，上行速率能達到512kbit/s。相應的頻譜劃分如圖1、2所示。
�。�3）其它與標準ADSL兼容的措施
此外，G.992.2 Modem還使用與標準ADSL相同比例的循環(huán)前綴、超幀結構（由68個DMT符號和一個同步符號組成）和類似的初始化過程。但為提高傳輸效率，G.992.2的開銷比特數(shù)（overhead bit）較少。
2.2 無分隔器（Splitter）的、簡單的安裝方式
在標準ADSL系統(tǒng)中，分隔器是被用來分隔低頻POTS和高頻ADSL數(shù)據(jù)信號的設備，避免二者相互干擾。在局端和用戶端都有分隔器。在用戶端，從局端來的電話線通過NID（網(wǎng)絡接口設備），然后與分隔器相連。分隔器有兩個輸出端口，一個提供給ADSL Modem， 一個提供給POTS設備，如電話機、傳真機和話帶Modem等。
對于G.992.2 Modem是否在用戶端安裝，以及如何安裝分隔器，目前有三種建議：
*無分隔器安裝方式。這種安裝方式如圖3所示。由于不需要安裝分隔器，因而電信公司不需要派專人去用戶家中安裝G.992.2 Modem，也避免了重新布線，與話帶Modem類似，可以做到即插即用。而且大大降低了成本，其成本與話帶Modem相似。
*分布式分隔器安裝方式。此安裝方式如圖4所示，POTS設備前端需要一個隔離高速數(shù)據(jù)信號的低通濾波器。
*有分隔器安裝方式。此方式與標準ADSL完全一樣，如圖5所示。
以上三種安裝方式，成本及安裝復雜度依次增加，但性能也越來越好。UAWG出于降低成本、方便用戶的考慮，一開始就特別強調(diào)了區(qū)別于標準ADSL的無分隔器的安裝方式。但在無分隔器的情況下，對POTS和數(shù)據(jù)信號相互干擾的抑制成為一個難題。因而有的UAWG成員提出了采用分布式分隔器的安裝方式。
2.3 先進的電源管理和保持在線連接的能力
美國的Energy Star和EC Blue Angel計劃要求PC必須具有低能耗的特性。而G.992.2 Modem作為將要大量使用的PC標準配置，也必須具有這一特性。
G.992.2 Modem必須具有保持在線連接（always on connection）的功能。即使當PC處于極低能耗的睡眠狀態(tài)時，G.992.2 Modem仍然能保持在線連接。這一特性不但可支持傳統(tǒng)客戶機－服務器工作模式（如Internet接入），還可支持服務器－客戶機的工作模式（如Push Technology）,也可支持peer-peer工作模式，如Internet電話。
3 G.992.2 Modem必須解決的問題
�。�1）惡劣的線路條件
由于電話線所處的環(huán)境惡劣且多變，G.992.2 Modem必須對抗各種干擾。通常的線路損傷有：NEXT（近端串擾）、FEXT（遠端串擾）、RFI（射頻干擾，如調(diào)幅廣播和業(yè)余無線電臺信號）、AWGN（加性白高斯噪聲）、橋接抽頭（Bridged Tap）造成的頻譜陷落、摘/掛機狀態(tài)改變造成的阻抗變化、線路特性隨溫度、濕度的改變等。
除了DMT線路碼本身具有的優(yōu)越的抗干擾能力外，還必須采用先進的比特交換算法、摘/掛機狀態(tài)檢測、快速定時恢復、快速重復訓練算法等措施來自適應跟蹤線路的變化，以達到理想的性能。
�。�2）POTS、數(shù)據(jù)相互干擾（無分隔器情況下）
一些UAWG成員公司已經(jīng)采用了降低高頻端數(shù)據(jù)信號的發(fā)送功率的方法來解決這個問題。降低發(fā)送功率的直接后果是縮短了用戶線路的長度。但G.992.2 Modem的傳輸速率只是標準ADSL系統(tǒng)的1/4，而且使用的數(shù)據(jù)子信道都是位于低頻段的性能較好的子信道，因而即使降低了發(fā)送功率，對所能達到的線路長度的影響段并不顯著。
�。�3）剪切效應造成的非線性
由于DMT線路碼容易造成較大的PAR（峰值信號和平均信號幅度之比），因而當信號幅度超過放大器的線性范圍時，信號的峰值部分出現(xiàn)“削頂”現(xiàn)象，造成非線性失真。所以必須具有好的削減PAR的算法。
（4）先進的電源管理和保持在線連接的能力
針對電源管理，許多UAWG的成員公司已提出了各種節(jié)能的解決方案。采取的措施主要有：降低線路驅動放大器的工作電壓和消除空耗狀態(tài)、降低PAR、設計效率高的算法來降低DSP的運算次數(shù)、降低或消除不工作子信道的功率、采用先進的比特速率管理方式。
�。�5）局端G.992.2 Modem的布置密度
為了降低成本，在局端必須將G.992.2 Modem的布置密度盡可能增大，從而節(jié)省空間和空調(diào)器等資源。布置密度的大小取決于Modem的功耗，因而必須使Modem的功耗盡可能小。
�。�6）與標準ADSL互通
一些UAWG的成員公司建議使用戶端的G.992.2 Modem與局端的標準ADSL可以正常通信，從而降低運營成本。為達到此目的，除了上面提到的與標準ADSL保持各方面的兼容以外，G.992.2 Modem的訓練序列、發(fā)送功率電平、RS編碼的校驗字節(jié)等方面都要在ADSL標準的基礎上，根據(jù)自身的特點做相應的改動。
（7）無縫升級到標準ADSL
G.992.2 Modem是速率介于話帶Modem與標準ADSL之間的產(chǎn)品，是簡化的ADSL，是ADSL的低級形式。一旦用戶和電信運營公司的條件成熟，當用戶要求更高速率時，將面臨著升級的問題。為了保護以前的投資，就要求G.992.2 Modem有能力“無縫”升級，來適應新的標準或升級到全速率標準ADSL。這一點要求G.992.2 Modem的DSP具有足夠的性能余量，以便將來能保留以前的硬件平臺，僅僅通過改動軟件來實現(xiàn)升級。
4 G．992.2 Modem的組網(wǎng)應用
目前的ADSL接入網(wǎng)按照傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式可以分為基于分組的和基于ATM的接入網(wǎng)。如果是基于分組的方式，則接入節(jié)點連接IP路由器；如果是基于ATM的方式，則接入節(jié)點連接ATM主干網(wǎng)交換機，這種傳輸方式被稱為“ATM over ADSL”。在局端，接入節(jié)點又稱為DSLAM（DSL接入復用器，Digital Subscriber Line Access Multiplexer），是最為關鍵的設備，它在上行方向完成復用/集中的功能，將來自多個用戶的信號復用為一個更高速的數(shù)據(jù)流送到主干網(wǎng)；在下行方向完成解復用/尋路的功能，將由主干網(wǎng)來的高速數(shù)據(jù)流解復用，并送到正確的用戶端。
對于G.992.2 Modem來說，組建接入網(wǎng)的方式和標準ADSL類似。許多廠商的DSLAM都同時支持G.992.2 Modem和標準ADSL的接入。具體來說，G.992.2 Modem的接入方式可以有以下幾種：
*IP方式：不借助ATM，直接使用IP分組傳輸用戶數(shù)據(jù)；
*PPP over ATM方式：這是與目前PC撥號上網(wǎng)方式最為兼容的方法，是目前應用最多的方式；
*Native ATM方式：應用層與ATM適配層之間沒有其它協(xié)議，是最純粹的ATM接入方式；
*RFC 1483方式：將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀適配到ATM的AAL5 PDU（協(xié)議數(shù)據(jù)單元）中傳輸，因而它可以將目前的大量以太網(wǎng)與ATM主干網(wǎng)相連；
*RFC 1557方式：指經(jīng)典的“IP over ATM”，即將IP分組適配到ATM的AAL5 PDU中來實現(xiàn)IP分組在ATM主干網(wǎng)中的傳輸，不使用PPP協(xié)議。
摘自《電信科學》2002.7
