ADSL2技术特点及其应用分析

　　随着ADSL技术在全球范围的大规模推广以及针对于DSL技术的应用和服务的不断推出，基于电话双绞线的XDSL宽带接入已经占据宽带接入市场的半壁江山。

　　但是，迫于业务发展的需要，更好地迎合网络运营和信息消费的需求， ADSL2和ADSL2+技术应运而生。

　　ADSL2技术是在原ADSL(ITU G.992.1/ITU G.992.2)规范的基础之上，在相关运营商、设备厂商的支持推动下，由ITU最新定义的新一代DSL标准(ITUG.992.3/ITU G.992.4)。与ADSL相比， ADSL2 增加了一些新功能，主要致力于提高传输性能、网络互操作性，同时，在对新业务、应用的支持上也大大完善。而 ADSL2+在可用频带、上下行传输速率上又做了进一步扩展。本文主要从数据传输速率、覆盖范围、速率自适应性、功率调整等几个方面，就ADSL2在技术上的提高及相应应用阐述。

　　传输速率与距离的提高

　　如何有效解决传输速率与传输距离之间的矛盾以满足在合适范围内开展宽带业务的需求？ADSL2便是一种最新方案。

　　相对于ADSL，在相同的传输距离下， ADSL2可以获得50Kbps的速率提高；在相同的传输速率下， ADSL2 可以使传输距离延长183米。传输性能的改善主要得益于以下核心技术：

　　1.采用高效的调制解调技术，保证在较低的信噪比条件下，在较长的传输线路上获得较高的传输速率；

　　2.减少帧开销，与ADSL技术中每帧采用固定的32 Kbps 的开销相比， ADSL2 采用可编程的帧头，使每帧的帧头可根据需要从4Kbps到32Kbps灵活调整，从而，提高了信息净负荷的传输效率；

　　3.在ADSL帧RS编码结构方面，其灵活性、可编程性也大大提高。

　　4.链路建立的初始化机制有所改善，从而保证线路速率的提高与稳定：例如：在线路两端的功率控制可以减少串扰、由接收端根据线路状态发出的初始化信息便于选择合适的信道以避免由桥接头或语音干扰引起的信道衰落等。

　　智能化功率管理

　　如何有效降低ADSL系统的能耗也是困扰各ADSL厂商的一大难题。

　　ADSL2可以根据系统的工作状态(高速连接、低速连接、离线等)，在保证业务不受影响的前提下，灵活、快速地转换工作功率。

　　为了达到降低能耗的目的，在第一代ADSL技术标准中的满功耗模式(L0模式)下， ADSL2 标准引入了两种新的功耗管理模式：低数据速率状态(L2低能耗模式)和休眠状态(L3低能耗模式)，如图一所示：当线路工作于全速率状态下时(例如用户正下载一部较大的电影)，为保证快速准确的数据传输， ADSL2 系统工作于L0满功耗模式；当线路连接速率较低时(例如用户在线阅读一文档)，收发器功率自动调整到L2低能耗模式；当用户断开连接时，系统快速转换到休眠状态，同时收发器功率调整到L3低能耗模式。总之，根据线路连接的实际数据流量，发送功率可在L0、L2、L3之间灵活切换，其切换时间可在3秒之内完成，以保证业务不受影响。

图一：智能化功率转换

　　实时的故障诊断

　　在系统的安装、调测以及运行过程中，对引起传输质量下降、影响业务应用等问题的故障进行准确定位，是 ADSL2提供给网络运营者在运行维护工作上的一大便利。 ADSL2 系统在线路监测、故障诊断等方面大大加强、拓展，该系统采用特殊的测试、诊断方式以保证在线路质量恶化到甚至不能进行ADSL线路连接的情况下仍能完成系统性能数据的收集、传送。 ADSL2 系统实时地对线路噪声、回波损耗、回路阻抗、信噪比进行采集、上报，并直观地显示在网管操作平台上，以方便网络运营者对网络运行状态进行分析，并根据具体情况及时采取相应的故障排除措施。

　　精密的速率自适应技术

　　引入无缝速率适配技术 SRA(Seam-less Rate Adaptation)是 ADSL2 在提高线路抗噪声性能方面的一大革新。

　　SRA采用精密复杂的在线重配置处理协议，对ADSL2标准中的调制层和成帧层进行非耦合处理。在线路质量发生较大改变时，非耦合关系能够使调制层调整ADSL收发两端传输数据的速率参数，而不直接改变成帧层的成帧参数，从而避免出现误码和线路失步等业务中断现象。采用SRA技术的 ADSL2 系统能实时监测线路状态的改变，并完成在ADSL收发两端传输速率的平滑同步调整。

　　多线对绑定的高速数据传输

　　ADSL在向家庭用户提供宽带接入的技术实现上已经获得巨大的成功，但在向企业用户提供更高速率的宽带接入上却无“技”可施，这也正是ADSL2系统在不引入FTTB技术的情况下所要解决的问题。

　　与第一代ADSL相比，ADSL2支持绑定二条甚至更多线对的物理端口，以形成一条ADSL逻辑链路，从而实现光纤级的高速数据接入。如图二所示：多线对绑定的 ADSL2 链路的传输速率比单线对 ADSL2 链路的速率大为提高，特别在短距离条件下，速率提高更为明显。

　　ADSL2是通过引入ATMIMA反向复用技术以实现多线对绑定的。该规范在ADSL物理层与ATM层之间定义了一个新的IMA子层，以控制底层的多通道传送：在ADSL的发送端，IMA子层将上层ATM信元流分散到多个ADSL物理子层中；在接收端，IMA子层将多个ADSL物理子层重新组合成ATM信元流。

图二：多线路绑定实现速率提高

　　另外，为提高引入IMA功能后的数据传输性能， ATM IMA反向复用技术对现有ADSL物理层功能也进行了适当调整，并加入一些控制信息，以减少ADSL物理层的数据丢失和帧丢失，降低信元的传送时延，从而提高多线对绑定情况下的ADSL传输质量的可靠性和稳定性。

　　信道化的业务提供

　　ADSL2能根据不同业务、应用为客户提供信道化的线路连接，即： ADSL2能根据具体业务对时延、误码率等性能指标要求的不同，把带宽分割为不同类型的信道，以便于灵活、有效地开展多样化的业务。

图三： CVoDSL 、 VoATM 、VoIP协议栈比较

　　作为信道化业务提供的一个典型应用， ADSL2可以向用户提供 CVoDSL业务，即利用ADSL2子信道同时传输多路语音、数据信号。与需要经过高层协议转换的VoATM 、VoIP方式不同(如图三所示)， ADSL2在ADSL的上下行传输通道中定义并预留了64Kbps的“话音信道”(如图四所示)。局端ADSL接口板在接收到由远端DSL调制解调器送来的话音流后，直接将其还原为PCMDS0 ，然后由DSLAM直接将话音信号送至PSTN交换设备上，以实现正常的语音业务。受上行带宽的限制，一般建议每链路开展4路CVoDSL业务。

　　以上六点是ADSL2相对于第一代ADSL系统针对于具体应用所做的技术上的改进，除此之外， ADSL2 还具有互操作性好(多厂商互连互通性好)、链路建立时间短(由原来的10秒减低为3秒)等优点。不过， ADSL2 在技术上的进步主要体现在接入速率与覆盖范围的提高上，而 ADSL2+在此问题的解决上更进一步，使传输频带、速率得到进一步拓展。

图四：DSL信道中预留的话音信道

　　ADSL2+简介：

　　在ADSL2技术的基础上， ADSL2+标准(ITU G.992.5)的核心内容是拓展了线路的使用频宽(如图五所示)： ADSL2 定义的下行传输频带的最高频点为1.1MHz(G .992.3/G. dmt.bis)或552KHz(G .992.4/G. lite. bis)，而ADSL2+技术标准将高频段的最高调制频点扩展至2.2MHz ，可支持512个载频点进行数据调制。通过此项技术改进， ADSL2+提高了上下行的接入速率，尤其是在短距离(<3km)情况下，其下行接入能力能够达到最大16mbps以上的接入速率(如图六所示)，从而填充了在第一代adsl和vdsl之间接入速率的空白区间。

图五： ADSL2+对传输频带的扩展

图六： ADSL2+对传输速率的提高