ADSL的主要特点

ADSL的主要特点DSL（数字用户线路，DigitalSubscriberLine）是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合，它包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等，一般称之为xDSL。它们主要的区别就是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。HDSL与SDSL支持对称的T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）传输。其中HDSL的有效传输距离为3－4公里，且需要两至四对铜质双绞电话线；SDSL最大有效传输距离为3公里，只需一对铜线。比较而言，对称DSL更适用于企业点对点连接应用，如文件传输、视频会议等收发数据量大致相应的工作。同非对称DSL相比，对称DSL的市场要少得多。VDSL、ADSL和RADSL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2.3Mbps，但是VDSL的传输距离只在几百米以内，VDSL可以成为光纤到家庭的具有高性价比的替代方案，目前深圳的VOD（Videoondemand）就是采用这种接入技术实现的；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。正是RADSL的这些特点使RADSL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，因为在这些应用中用户下载的信息往往比上载的信息（发送指令）要多得多。据CNNIC（中国国家网络信息中心）统计，截至1997年10月31日，中国上网用户数达62万，其中49.1%的用户认为Internet最令人失望的地方是网上速度太慢，36.2%的用户则认为是上网收费太贵；而截至1998年6月30日，在不到一年的时间里，以上三个统计数字都将近翻了一番，分别是：117.5万，88.9%，61.2%。由此可见，随着中国Internet上网用户数的飞速膨胀，网上速度太慢和收费太贵愈发成为中国Internet发展的两大障碍。目前深圳的上网用户达10万，比去年激增近一倍多，其中大部分用户正在寻求一种上网速度快而性能价格比高的上网方式。基于以上分析，以及结合目前上网用户的实际条件及市场需求，深圳市数据通信局首先采用了RADSL（以下简称为ADSL）技术作为用户网宽带高速接入服务。深圳推出ADSL之初，就并不因为这是一种先进的高速接入技术而将其“贵族化”，而是将其定位为“大众化”的高速接入服务，（目前ADSL用户中，个人用户与公司用户各占一半，就说明ADSL已步入小公司、家庭用户，是普通用户所能承受的，足以说明目前深圳数据局的价格定位是基本合理的）。所以深圳的ADSL接入与其它接入方式相比，一直保持了较高的性能价格比（具体资费见下表）。ADSL接入服务能做到较高的性能价格比这一点，与ADSL接入技术较其它接入技术具有其独特的技术优势是分不开的。下面看看ADSL与其它接入服务的比较：ADSL与CableModem的比较：与CableMode相比，ADSL技术具有着相当大的优势。CableModem的HFC接入方案采用分层树型结构，其优势是带宽比较高（10M），但这种技术本身是一个较粗糙的总线型网络，这就意味者用户要和邻近用户分享有限的带宽，当一条线路上用户激增时，其速度将会减慢。再者，有关资料表明，大部分情况下，HFC方案必需兼顾现有的有线电视节目，而占用了部分带宽，只剩余了一部分可供传送其它数据信号，所以CableModem的理论传输速率只能达到一小半。国外公司实验表明，其速率减为1M-2Mbps，更常见的是400K-500Kbps。综合来看，即使在理想状态下，HFC只相当于一个10Mbps的共享式总线型以太网，而ADSL接入方案在网络拓扑结构上较为先进，因为每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连，它的结构可以看作是星型结构，它的数据传输带宽是由每一用户独享的。ADSL与普通拨号Modem及N-ISDN的比较：A)比起普通拨号Modem的最高56K速率，以及N-ISDN128K的速率，ADSL的速率优势是不言而喻的。B)与普通拨号Modem或ISDN相比，ADSL更为吸引人的地方是：它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载，并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式。这意味着使用ADSL上网并不需要缴付另外的电话费。ADSL技术简介用户接入网（从本地电话局到用户之间的部分）是电信网的重要组成部分，是电信网的窗口，也是信息高速公路的“最后一英里”(thelastmile)。为实现用户接入网的数字化、宽带化，用光纤作为用户线是用户网今后发展的必然方向，但由于光纤用户网的成本过高，在今后的十几年甚至几十年内大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路，近年来人们提出了多项过渡性的宽带接入网技术，其中ADSL（不对称数字用户环路）和HFC(光纤同轴混合网)是最具有竞争力的两种。ADSL技术能利用现有的市话铜线进行信号传输，其最高速率：下行信号（从端局到用户）为Mbps，上行信号（从用户到端局）为1Mbps。现有的市话铜线网的用户数目十分庞大，而ADSL能对现有的市话铜线进行充分的利用。近年来，Internet以惊人的速度发展，Internet的用户众多，分布广泛，但现有的用户网所能提供的用户接入速率太低，难以满足Internet飞速发展的需要，这正为ADSL的发展提供了一个机遇。由于市话铜线现在已与所有的Internet用户相连接，一旦ADSL技术发展成熟，必将成为各电话公司和Internet用户的首选方案。1.技术性能分析现存的用户环路主要由UTP（非屏蔽双绞线）组成。UTP对信号的衰减主要与传输距离和信号的频率有关，如果信号传输超过一定距离，信号的传输质量将难以保证。此外，线路上的桥接抽头也将增加对信号的衰减。因此，线路衰减是影响ADSL性能的主要因素。ADSL通过不对称传输，利用频分复用技术（或回波抵消技术）使上、下行信道分开来减小串音的影响，从而实现信号的高速传送。衰减和串音是决定ADSL性能的两项标准损伤。传输速率越高，它们对信号的影响也越大，因此ADSL的有效传输距离随着传输速率的提高而缩短。附表列出了正常情况下24号线规UTP的下行速率和有效传输距离的关系。表中的VDSL是甚高速ADSL。虽然VDSL的有效传输距离比ADSL更短，但是在VDSL光纤到路边(FTTC)或光纤到大楼(FTTB)后，VDSL可用于大楼内部办公室或家庭间的连接。ADSL接入网线路长度若为5.5km，则可覆盖80%以上的现有电话用户；线路长度若为3.7km，则可覆盖50%以上的现有用户，用户小区以外的分散用户可通过基于光纤的集线器节点接入到网络中。串音噪声通常是稳定的，因此比较容易对其进行研究并加以克服；而冲击噪声在频率、周期、相位等方面都是随机的，对期难以建模和研究。2.调制技术目前被广泛采用的ADSL调制技术有3种：QAM(quadatureampli-tudemodulation)、CAP(carrierlessamplitude-phasemodulation)、DMT(discretemultitone)，其中ＤＭＴ调制技术被ＡＮＳＩ标准化小组T1E1.4制订的国家标准所采用。但由于此项标准推出时间不长,目前仍有相当数量的ADSL产品采用QAM或CAP调制技术。2.1QAM调制技术QAM调制器的原理图如图1所示，发送数据在比特／符号编码器内被分成两路(速率各为原来的1／2)，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。与其它调制技术相比,QAM编码具有能充分利用带宽、抗噪声能力强等优点。QAM于ADSL的主要问题是如何适应不同电话线路之间性能较大的差异性。要取得较为理想的工作特性,QAM接收器需要一个和发送端具有相同的频谱和相位特性的输入信号用于解码,QAM接收器利用自适应均衡器来补偿传输过程中信号产生的失真,因此采用QAM的ADSL系统的复杂性主要来自于它的自适应均衡器。2.2CAP调制技术CAP调制技术是以QAM调制技术为基础发展而来的,可以说它是QAM技术的一个变种,其调制器原理如图2所示。输入数据被送入编码器，在编码器内，m位输入比特被映射为ｋ＝２ｍ个不同的复数符号Ａｎ＝ａｎ＋ｊｂｎ由K个不同的复数符号构成k-CAP线路编码。编码后ａｎ和ｂｎ被分别送入同相和正交数字整形滤波器，求和后送入Ｄ／Ａ转换器，最后经低通滤波器信号发送出去。CAP技术用于ADSL的主要技术难点是要克服近端串音对信号的干扰.一般可通过使用近端音串音抵消器或近端串音均衡器来解决这一问题。2.3DMT调制技术DMT调制技术的主要原理是将频带(0-1.104MHZ)分割为256个由频率指示的正交子信道（每个子信道占用4KHZ带宽），输入信号经过比特分配和缓存，将输入数据划分为比特块，经TCM编码后再进行512点离散傅利叶反变换(IDFT)将信号变换到时域，这时比特块将转换成256个QAM子字符．随后对每个比特块加上循环前缀（用于消除码间干扰），经数据模变换(DA)和发送滤波器将信号送上信道．DMT发送器的原理图如图3所示。在接收端则按相反的次序进行接收解码。由于美国的ADSL国家标准(T1.413)推荐使用DMT技术,所以在今后几年中，将会有越越多ADSL调制解调器采用DMT技术。由于ADSL系统技术较为复杂，目前制作成本仍然较高，但按目前的发展状况，预计到2000年即可实现ADSL的单片化，芯片价格也会大大降低，加上ADSL接入网投资小、易实现，届时ADSL定将成为主要的宽带接入网技术。ADSL技术特点*充分利用已铺设的大量市话双绞铜线，保持资源；*传输速率高，下行宽带可达8Mb/s，上行带宽可达640kb/s，分别是传统话带Modem(56kb/s）的1000多倍和20多倍。并且信息传输不对称，符合Internet业务的特点；*技术成熟，标准化程度高，是目前商用化程度最好的宽带接入解决方案；*基于铜线传输，误码率10-7--10-9，传输性能接近光纤传输的水平，但可靠性相对光纤传输而言还较差；*多采用先进的DMT线路编码方式，抗串音和其他干扰的能力较强，并可根据线路长度，噪声情况自适应地选择传输速率；*在一条线路上可同时传送传统的POTS业务和ADSL业务，并且互不影响；*ADSL系统的传送距离可达4公里甚至更远，并已与SDH光传输、ATM和IP技术很好地结合在一起，服务半径可达20公里以上；*ADSL系统组网非常灵活，可根据用户分布、用户密度、以星形、树形方式组网；*由于每根双绞线由每个ADSL用户独有，因而ADSL带宽也由每个ADSL用户所独占，而非带宽共享；*由于技术方面的原因以及我国用户线质量较差的情况，ADSL系统目前的开通率还较低（1根电缆中能开ADSL业务的双绞线最多只有20%），因此在我国大规模地通过ADSL实现宽带接入还存在问题；*ADSL设备目前比较昂贵，设备成本每线500美元，安装成本每线100美元，同时由于在用户端需加话音分离器，安装还略显得麻烦，但相对其他宽带接入技术而言，ADSL仍具有较好的经济性，安装也相对简单；*由于ADSL的传输可靠性相对较低，且传输速率与有限，因而主要适用于家庭用户和中小型商业用户。ADSLModem技术自从Internet来到人们面前，速度便成了所有网上用户的心病。从没有人对Internet的速度感到满意，人们总是说:快，快一点，再快一点...；也许世界上永远不能实现的就是满足人们的欲望。各种接入技术的发展，正是为了迎合用户的这种强烈要求，在此，我们将分几次对ADSL，电缆MODEM(Cablemodem)，56KModem，DSVD技术做一个总览和比较。以期让读者对当今各种接入技术有一个全面的了解。ADSL技术揭密ADSL