ADSL基础

ADSL 教程

一． 概念

ADSL （ Asymmetric Digital Subscriber Line ）的全称是非对称数字式用户线路。它以普通电话线路做为传输介质，可以在普通双绞铜线上实现下行高达 8Mbit/s 传输速度；上行高达 640Kbit/s 的传输速度，我们只要在普通线路两端加装 ADSL 设备，即可使用 ADSL 提供的高带宽服务，通过一条电话线，便可以实现比普通 MODEM 快一百倍速度浏览因特网。

ADSL 有两个标准：

符合 ITU-T 　 G.992.1 建议（ G.dmt ）的 ADSL 是在电话用户线上采用分离器技术，支持上行速率为 640kbit/s ，最低下行速率为 6.144Mbit/s 的非对称高速数据传输，有效传输距离为 3km~5km 。由于采用分离器，系统成本偏高，且需要专业人员上门安装。

符合 ITU-G.992.2 建议（ G.lite ）的 ADSL 不用分离器技术，它是一种简化的 ADSL ，最高下行速率为 1.536Mbit/s ，上行速率为 512kbit/s ，有效传输距离为 3km~5km 。 ADSL 　 G.Lite 具有成本低，安装简便的优点，因此发展较快。

二． ADSL 的主要技术

ADSL 中使用的主要技术是复用技术和调制技术，两种技术必须相结合才能获得完全双向的操作。

1．  复用技术

复用技术是为了建立多个信道，在同一对双绞线上实现话音信号和数据信号混合双向传

输。 ADSL 通常采用的复用技术有频分复用（ FDM ）和回波消除（ EC ）两种，这两种技术都是将双绞线 0~4kHz 的频带用来传输电话信号。

FDM 技术将双绞线剩余频带划分为两个互不相交的频带，其中一个频带用于上行信道，

另一个频带用于下行信道。下行信道由一个或多个高速信道加入一个或多个低速信道以时分多址复用方式组成；上行信道由相应的低速信道以时分复用方式组成。

EC 技术将双绞线剩余频带划分为两个相互重叠的频带，分别用于上行信道和下行信道，

重叠的频带通过本地回波消除器将其分开。

上行信道的开始频率一般都选在 25kHz ，带宽约为 135kHz 。在 FDM 技术中，下行信道的开始频率一般在 240kHz 。如下图

 

 

 

 

2．  调制技术

QAM 调制技术
　　 QAM 调制器的原理是发送数据在比特／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。

CAP 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。

DMT 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．在接收端则按相反的次序进行接收解码。
　　 　
　　 图　 DMT 调制技术的实例
　　 上图中， 1 MHz 的带宽被分段为 256 个 4 KHz 的子频带 . 每个子频带在发送端用 single-carrier 调制技术调制，在接收端则接收各子频带并将其 256 路载波整合解调制。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。
三、 ADSL 接入模型

ADSL 接入系统基本结构由局端设备和用户端设备组成，局端设备包括在中心机房的 ADSL 　 Modem （即 ATU － C 局端收发模块）， DSL 接入多路复用器（ DSLAM ）和局端分离器。用户端包括用 户ADSL　Modem（即ATU－R用户端收发模块）和POTS分离器。目前ADSL系统有两种传送模式，一种是基于ATM传送方式的ADSL系统，另一种是基于IP和ETHERNET包传送方式的ADSL系统。对于第1种方式的ADSL系统，局端设备一般通过34Mbit/s或155Mbit/s　ATM接口和ATM交换机相连；对于第2种方式的ADSL系统，局端设备一般通过100BASE－T或10BASE－T接口与路由器或接入服务器相连。ADSL接入模型如图：

四、ADSL接入方式

ADSL 接入方式有4种类型，即专线方式、PPPoA方式、PPPoE方式和路由方式。这种4种接入方式只是在ATM交换机和与INTERNET之间的设备上有所不同，在专线方式中使用的的是路由器；在PPPOA和PPPOE方式中使用的是宽带接入服务器；在路由方式中既可以使用宽带接入服务器也可以使用路由器。

PPPOE 方式中，利用以太网的工作原理，将ATU－R的10BASE以太网接口与内部以太网络互连，在ATU－R中采用RFC1483的桥接封装方式对终端发出的PPP包进行LLC/SNAP封装后，通过连接两端的PVC在ATU－R与网络侧的宽带接入服务器之间建立连接，实现PPP的动态接入。PPPOE接入利用在网络侧和ATU－R之间的一条PVC就可以完成以太网上多用户的共同接入，它实用方便、实际组网方式也很简单，大大降低了网络的复杂程度。