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摘 要 ADSL在全球的普遍应用促进了它在技术上的不断更新和发展。最近ITU推出的ADSL新成员ADSL2和ADSL2+在多项性能上都有了极大的改进和提高,如数据传输速率、环路服务距离、功率损耗减少、TDM-based的语音通道等。本文介绍了ADSL2和ADSL2+的特点和基本实现原理,同时针对不同的应用场合,介绍了ADSL Annex(ADSL附录)。
关键词 ADSL ADSL2 ADSL2+ PSD CVoDSL
1 ADSL在世界范围内的广泛应用
据DSL Forum的统计,至2002年底全球的宽带接入用户达到6350万,其中DSL用户占56.5%,达到3590万用户;线缆调制解调器用户占38%;吉比特以太网用户占4.7%。
在众多的DSL技术中,ADSL技术以其应用简单、价格低廉、接入速率高等优势,成为最流行的宽带接入方式之一,正得到越来越广泛的应用。
2 ADSL家族新成员
作为一项正在不断发展的技术,ADSL家族又迎来了两个性能更佳的新成员:ADSL2和ADSL2+。ADSL2和ADSL2+在数据速率、环路距离等方面都有了很大的改进。表1给出了ADSL的相关成员和其对应的技术标准。
2.1 ADSL2与ADSL2+在速率上的改进
ADSL2通过改善调制解调的效率、减少帧开销、提高线码增益、改进初始化状态机和优化信号处理算法等方法来提高数据传输速率。比较ADSL 8Mbit/s的最高速率,ADSL2的最高速率可达12Mbit/s。
除了自身速率的提高,ADSL2标准中还支持ATM Forum的Inverse Multiplexing for ATM (IMA)标准。通过采用IMA标准(在ATM layer和PHY layer之间加上了IMA sub-layer,IMA sub-layer完成了复用和解复用的作用),ADSL2芯片集可以在一条ADSL链路中捆绑两条或更多的铜线对。通过这种捆绑配置,ADSL2可以灵活地获得极高的数据速率。
对比ADSL2中的G.992.3 G.DMT.bis使用1.1MHz的下行带宽和G.992.4 G.Lite.bis使用552kHz的下行带宽,ADSL2+使用的下行带宽达到了2.2MHz,因此它的最高速率可达25Mbit/s左右。
2.2 RE-ADSL2环路距离的延伸
原有的ADSL技术,环路的长度限制在5.5km以内,因此ADSL的应用也受到了限制。比如在美国,一半以上的乡村用户居住地都超出了ADSL的服务范围。
ADSL2中的附件Annex RE-ADSL2(Reach Extended ADSL2),又称为ADSL Annex L,正是意在扩大ADSL的工作范围。RE-ADSL2中包含一个必选的下行功率谱密度掩码(PSD mask),一个可选的下行功率谱密度掩码和两个必选的上行功率谱密度掩码。通过分析这些PSD,我们可以看到RE-ADSL2是通过使用窄的频带和更强的PSD来达到延伸环路长度的目的。
由于RE-ADSL2在技术上相应的改进,比原有的ADSL技术环路距离可以扩展2000英尺左右,大约是0.6km。
2.3 省电模式
ADSL2标准中引入了两种功率管理模式,在保持ADSL always on特性的同时,节省了耗电。L2低功率模式可以根据Internet的流量情况,快速地回到或离开L0全功率模式,减少了总体的功率损耗。L3低功率模式在一定的时间段内没有流量时,ATU-C和ATU-R可以进入到睡眠模式L3。
比如当用户下载一个大文件时,ADSL2工作于L0全功率模式,以达到最高的下载速率;而当Internet流量减少时,如用户在读一个长的文本页面,这时下载速率降低,ADSL2系统转入L2低功率模式。根据流量的变化,处于L2的ADSL2系统可以快速地回到L0模式,或在一定时间内如果没用流量,那么系统将进入L3睡眠模式。当用户重新on line时,系统大约需要3s的时间重新初始化,进入稳定的通信状态。
2.4 信道化管理
ADSL2支持把带宽分割成为不同的信道(channel),并使它们为适应不同的应用而具有不同的特性,如ADSL2可支持语音的应用,使它具有低延时、高容错的特性,同时支持另一信道的数据应用,使它可以容忍比较大的延时,而误码率很低。
这一信道化管理的特性使ADSL2可支持CVoDSL(Channelized Voice over DSL),为用户提供基于TDM的64kbit/s的数字化语音信道),而不需要把语音承载到ATM或IP等高层协议和应用中。
2.5 其他特性
除了以上的特点外,ADSL2还具有实时性能监控;调制解调器初始化过程规范化,互连互通的能力增强;快速启动等特性。
3 ADSL家族附录介绍
针对ADSL不同的应用场合和使用区域,ADSL技术标准中包含了附录(见表3),这些附录规定了上行和下行流量中使用的子载波(subcarrier或tone)和它们相关的传输功率。
3.1 Annex A和Annex B
Annex A规定了除POTS使用频段以外的更高频带的使用,它是ADSL技术中应用最为广泛的一种,使用的区域包括北美、欧洲和亚洲的大部分地区。
Annex B与Annex A类似,但它不是应用在POTS线上,而是用于ISDN线路上,使用区域有德国和其他一些地区。
Annex A和Annex B都可以扩展应用于ADSL2和ADSL2+技术。
3.2 Annex C和Annex I
原ADSL(G.992.1和G.992.2)标准中的Annex C是专门为在日本的应用而设计的,它工作于日本的乒乓式ISDN(TCM-ISDN)。
Annex I比Annex C的下行流量翻了一倍,两种Annex I分别应用于原ADSL和应用于ADSL2/ADSL2+。
3.3 ADSL2的Annex I和Annex J
ADSL2的Annex I和Annex J应用于全数字业务,也即传统的语音频带也给DSL用于数字传送。Annex I和Annex J分别应用于POTS和ISDN环境。
3.4 Annex L (RE-ADSL2)
Annex L通过采用新的PSD掩码延伸了ADSL的服务距离,对于500kbit/s的速率,其服务范围大约扩展了18%。
3.5 ADSL2+ L
ADSL2+ L在POTS的环境下扩展了上行流量。对比Annex A中的子载波32~64给了下行使用,ADSL2+ L的子载波32~64也用于上行使用。这使得ADSL2+ L的上行速率大为增加。ADSL2+ L只应用于ADSL2+标准。
参 考 文 献
[1] www.dslforum.org,ADSL2 and ADSL2+ The new ADSL standards revision2
[2] http://www.nwfusion.com/news/tech/2003/0120techupdate.html,ADSL2 boosts data rate and reach
[3] www.lucent.com/,ADSL24 lucent
----《中国数据通信》