ADSL技术及其发展前景
一、ADSL技术及其发展
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递;最高频段部分为150-
550KHz或140Khz-1.1MHz,用于1.5Mbit/s-6.0Mbit/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(Carricerless 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----T1.413。
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 Unti-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
要完成安装。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
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
电话精力,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。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ADSDL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
1.5Mbps/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则更适用于家庭用户。
二、ADSL的标准化状况
美国国家标准化委员会(ANSI)较早开始了对ADSL技术的标准化工作, 在1995年,ANSI提出
了采用DMT技术为调制方式,速率可达6.1Mbps的ADSL标准草案----ANSI T1.413,随后,又在其
基础上进行了修订,于1998年提出了ANSI标准“T1.413 Issue 2 DMT Line Gode”。另外,欧
洲电信标准化委员会ETSI在ANSI T1.413的基础上,将标准扩展,增加了适应欧洲需要的附件,包
含用户端的复用接口、网络配置和管理协议及其它改进,制定了TIE1.4标准。
国际电联(ITU)的ADSL标准化工作开展较晚,其电信标准化部门(ITU-T)的第15研究组
(SG15)专门从事ADSL的标准化工作,并已形成了G.922标准草案,对全速率ADSL和UADSL技术进
行了规范,其中,G.922.1是关于全速率ADSL的标准,G.922.2(即G.lite)是UADSL的标准。
1999年,ITU-Tx制定了G.922.1标准草案,对ADSL收发器进行了规范,该规范基于ADSL标准
“T1.413 Issue 2 DMT Line Code”之上,并且将1.5Mbps的下行速率和284Kbps的上行速度预
定为其最大速度,另外,小于最大速度的“速度自适应”也是该标准的一部分。1999年6月,ITU-
T的SG15全会通过了由致力于推行UADSL组织UAWG(通用ADSL工作组)提供的技术报告为基础的无
话音分离器的ADSL规范----G.922.2,以克服ADSL不能互通的缺陷,使其成为UADSL技术的国际标
准。
另外,主要由世界著名的电信设备制造商、电子器件制造商和电信公司组成的待业性组织---
-ADSL论坛,与ATM论坛(ATM Forum)进行合作,主要制定在ADSDL上承载ATM信元的规范。
三、ADSL技术的应用和发展前景
由于ADSL技术所具有的不对称性和高带宽等特点,以及G.Lite标准的应用,人们可以更方便
地安装ADSL,它非常适合为用户提供包括Internet接入、交互视频、网络互连、小型或家庭办公
(SOHO)等应用在内的多种业务。
随着ADSL技术的进一步推广应用,ADSL接入还可提供点对点的远程医疗、远程教学和可视会
议等服务。
在ADSL开发初期,是专为视像节目点播(VOD)而设计的,具有不对称性和高速的下行通道,
随着Internet的急速发展,ADSL作为一种高速接入Internet的技术更具有生命力,它使在现有
Internet网上提供多媒体服务成为可能。随着技术和应用的不断发展,ADSL的下行速率从
1.5Mbps提升到9Mbps、上行速率也已经提升到640Kbps;越来越多的厂家开始生产ADSL芯片,
ADSL设备的尺寸也缩小了一半。成千上万的ADSL Modem已经安装在世界各地,一个崭新的网络时
代正在到来。
近年来,人们提出了多项过渡性的宽带接入网技术(包括N-ISDN、Cable Modem、ADSL等)
中,ADSL是最具竞争力的高速接入方式,将在未来十几年甚至几十年内占主导地位。
ADSL技术的传输速率大大高于普通拨号Modem和N-ISDN,能够向终端用户提供8Mbps的下行传
输速率和1Mbps的上行传输速率,比传统的模拟调制解调器快几百倍,同样也是传输速率达
128Kbps的ISDN所无法比拟的。
作为ADSL的强有力的挑战-Cable Modem,技术成熟较早,价格也较为便宜,因此在有线电视
网发达的北美地区发展非常迅速。但是,从组网方式上看,Cable Modem为总线型网络结构,由系
统内的众多用户共享同一带宽,因此,尽管电缆调制解调器的下行速率比ADSL高,但其性能将随
用户的增加而大大下降;而ADSL采用星型网络结构,提供针对单一电话线路用户的专线服务,更
能有效地保障分配给用户的实际带宽。从应用对象上看,Cable Modem的主要面向家庭用户,而
ADSL的家庭和企业用户市场都具有广阔的发展前景。
Cable Modem遵循CATV业界提出的DOCSIS标准,ADSL则遵循通信业界提出的G.922的标准,这
两种技术属于不同种类运营公司利用不同的网络发展的不同技术,将在竞争中共同发展。但不容忽
视的是,许多国家和地区,电话线的普及率远远高于CATV的普及率,目前,全世界有将近8亿铜质
电话线用户,而享有电缆调制解调器服务的家庭只有1200万。
目前,ASL的热潮席卷世界各地,世界范围内各大网络公司和PC业界都相继推出ADSL的产品并
致力于ADSL的发展,全球许多电信公司、ISP也纷纷推广各自的ADSL服务,北美、新加坡等国家率
先正式投入运营,日本、韩国等国家也已进入试验阶段,我国的电信部门也在北京、上海、广东、
福建等地已进行相关的网络测试并开始试验性推广。
业界许多专家都坚信,以ADSL为主的xDSL技术终将成为铜双绞线上的赢家,而G.Lite最有发
展前途。目前采用普通拨号Modem及N-ISDN技术接入的用户将逐步过渡到以ADSL为代表的宽带接入
方式,并最终实现光纤接入。(谭小红 廖宇 通信机世界)