ADSL技术及其发展前景<1>

发布: 2010-10-20 14:25 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

相关专题：芯片

ADSL技术及其发展前景<1>
四川省电信公司信息中心    廖宇    谭小红   

一、xDSL接入技术
随着Internet爆炸式的发展,Internet上的商业应用和多媒体等服务也得以迅猛推广。要
享受Internet上的各种服务,用户必须以某种方式接入网络。为实现用户接入网的数字化、
宽带化,提高上网速度,光纤到户(FTTH)是接入网今后发展的必然方向,但由于光纤的成本
过高,在今后的一段时期内,接入网仍将继续使用现有的铜线环路。因此如何利用目前已有
的、覆盖面积最大的铜线网络,提供更高速、更方便的业务,进行视频、语音等多媒体的应
用,满足人们对传输带宽的渴望,成为业界的研究重点。
在理想的环境下,使用铜芯电话线,速率仅受线缆衰减的限制,但现有的电话网中,带宽很大
程度上被过滤器和网络本身所制约。因此需要一种既能使用现有铜线又能明显提高性能的
方法,由Bellcore发明的数字用户技术(DSL)较好地解决了这一问题:它通过软件和电子技
术,可以在现有铜线网络上达到至少2Mbps的速率,弥补了铜线的缺陷。

xDSL是DSL(Digital Subscriber Line)的统称,意即数字用户线路,它是以铜电话线为传输
介质的点对点传输技术。由于xDSL使用普通的电话线,其最大的优势在于利用现有的电话
网络架构,既保护了电信运营公司的已有投资又能为用户提供更高的传输速度。人们可以
利用它来进行各种高速数据应用,包括视频会议、高速Internet接入、多媒体应用、在线
银行、连接远程网络和家庭办公等,用户可以使用普通的电话线实现高速的网络应用,同时
还可以进行电话、传真等日常电话应用。
在各种铜线接入技术中,xDSL正为越来越多的人所关注,并被认为是解决“最后一公里”的
最佳选择。目前,xDSL的传输新技术和应用得到了足够的重视,并在一些国家和地区得到大
量应用,成为近、中期接入网发展的首要任务。

xDSL技术在传统的电话网络的用户环路上支持对称和非对称传输模式,主要包括HDSL、
SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等,其主要的区别体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速
率和下行速率对称性的不同这两个方面

二、ADSL技术及其发展
在xDSL技术中,对称DSL技术具有对线路质量要求低、安装调试简单等特点,主要用于替代
传统的T1/E1接入技术,可广泛地应用于通信、校园网互连等领域。
而非对称DSL技术非常适用于对双向带宽要求不一样的应用,如Web浏览、多媒体点播、信
息发布等,因此适用于Internet接入、VOD系统等。

VDSL、ADSL和RADSL同属于非对称式传输。其中VDSL技术是xDSL技术中最快的一种,在一对
铜质双绞电话线上,上行数据的速率为13到52Mbps,下行数据的速率为1.5到2.3 Mbps,但是
VDSL的传输距离只在几百米以内,只能成为光纤到家庭的具有高性价比的替代方案;ADSL在
一对铜线上支持上行速率640Kbps到1Mbps,下行速率1Mbps到8Mbps,有效传输距离在3-5公
里范围以内;RADSL能够提供的速度范围与ADSL基本相同,但它可以根据双绞铜线质量的优
劣和传输距离的远近动态地调整用户的访问速度。
由于在实际应用中,用户下载的信息往往比上载的信息要多得多,因此,使ADSL成为用于网
上高速冲浪、视频点播(IAV)、远程局域网络(LAN)访问的理想技术。

1、ADSL技术
ADSL使用一对电话线,在用户线两端各安装一个ADSL调制解调器,该调制解调器采用了频分
复用(FDM)技术,将带宽分为三个频段部分:最低频段部分为0～4kHz,用于普通电话业务;中
间频段部分为20～50kHz,用于速率为16～640Mbit/s的上行数据信息的传送;最高频段部分
为150～550kHz或140kHz～1.1MHz,用于1.5Mbit/s～6.Mbit/s的下行数据信息的传送。

在信号调制技术上,ADSL调制解调器分别采用CAP和DMT技术:
1)CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation,无载波调幅调相)
CAP是AT&T提出的调制方式,是一种无载波的正交幅度调制(QAM),数据信号在发送前被压缩,
然后沿电话线发送,在接收端重组。CAP的主要优点为:载波频率可变,在一个频率周期或波
特内传输2到9位二进制数据,因此在相同的传输速率下,占用更少的带宽,传输距离更远。
2)DMT(Discrete Multi-Tone,离散多音) 
DMT采用多载波调制技术,可用频段划分为多个(典型为256个)子信道,每个子信道的带宽为
4kHz,对应不同频率的载波,并根据子信道发送数据的能力将数据分配给各子信道,不能载
送数据的子信道被关掉。DMT用离散快速傅立叶变换进行编解码,DMT尝试可能的最高速率,
根据线路的噪声和衰减特性分配数据。
目前,DMT已成为ANSI制订的ADSL的调制标准--1.1413。

2、ADSL接入网的组成
ADSL的接入模型主要有中央交换局端模块和远端模块组成
中央交换局端模块包括在中心位置的ADSL Modem和接入多路复用系统,处于中心位置的
ADSL Modem被称为ATU-C(ADSL Transmission Unit-Central)。接入多路复用系统中心
Modem通常被组合成一个被称作接入节点,也被称作“DSLAM”(DSL Access Multiplexer)。
远端模块由用户ADSL Modem 和滤波器组成,用户端ADSL Modem通常被称为ATU-R(ADSL 
Transmission Unit-Remote)。

ADSL安装包括局端线路调整和用户端设备安装:局端由服务商将用户原有的电话线中串接入
ADSL局端设备;用户端的ADSL安装也非常简易方便,只要将电话线连上POTS分离器,分离器与
ADSL MODEM之间用一条两芯电话线连上,ADSL MODEM与计算机的网卡之间用一条交叉网线连
通即可完成安装。局域网用户的ADSL安装与单机用户只需再加多一个集线器,用网线将集线
器与ADSL MODEM 连起来就可以了。

3．ADSL技术的发展
一直以来,ADSL主要采用CAP、DMT两种调制方式,其区别在于发送数据的方式,但要求用户端
安装POTS分离器(splitter)以分隔电话信号和数据信号,实现在同一条电话线上同时进行
Internet接入和电话业务,消除两种信号的相互干扰和室内其它电气干扰,但安装比较复杂。
到了1997年,不少DSL制造厂商认识到可以通过降低速率以减少硬件的复杂程度,从而可以使
用与拨号Modem相同的数字处理芯片(DSP)来实现DSL Modem,大大降低成本,同时用户可以自
行安装DSL设备,如安装拨号Modem一样方便。这就产生了一种新的标准--G.Lite(或称UADSL),
它是一种简单的、无POTS分离器的ADSL版本,廉价、方便。

不过DMT和G.Lite两种标准各有所长,分别适用于不同的领域。DMT是全速率的ADSL标准,支
持8Mbps/1.5Mbps的高速下行/上行速率,而G.Lite标准虽然速率较低,下行/上行速率为1.5
Mbps/512Kbps,但用户可以像使用普通Modem一样自己安装。就适用领域而言,DMT可能更适
用于小型或家庭办公(SOHO),G.Lite则更适用于普通家庭用户。