ADSL技术及其发展前景<1>

　　 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 AccessMultiplexer)。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。