DSL的基本知识及其测试
DSL简介
-----------------------------------------------------------------------
DSL的标准
|
Type
|
Standard Name
|
Alias
|
Created Time
|
BandWidth
|
Comments
|
|
ADSL
|
ANSI T1.413 Issue 2
|
|
1998
|
1024k, 255x4.3125kHz
|
|
|
ITU G.992.1
|
G.DMT
|
1999
|
1024k, 255x4.3125kHz
|
|
|
|
ITU G.992.2
|
G.Lite
|
1999
|
512k, 128x4.3125kHz?
|
|
|
|
ADSL2
|
ITU G.992.3
|
G.DMT.bis
|
2002
|
1024k, 255x4.3125kHz
|
|
|
ITU G.992.4
|
G.Lite.bis
|
2002
|
1024k, 255x4.3125kHz
|
|
|
|
ITU G.992.3 Annex J
|
|
|
3.5M
|
for IDSN, for more high bandwidth
|
|
|
ITU G.992.3 Annex L
|
|
2003
|
552k
|
for POTS,for a longer distance, so only 512kHz bandwidth can be used
|
|
|
ADSL2+
|
ITU G.992.5
|
|
2003
|
2.2MHz, 512x4.315kHz
|
|
|
ITU G.992.5 Annex M
|
|
|
|
for POTS, for more high bandwidth
|
|
|
VDSL
|
ITU G.993.1
|
|
2004
|
? 8M-30M, 2048x4.315kHz
|
defined by profiles
|
|
VDSL2
|
ITU G.993.2
|
|
2006
|
? 8M-30M, 2048x4.315kHz
|
defined by profiles
|
DSL底层原理
-------------------------------------------------------------------------------
DSL利用了传统的电话线进行通讯，也就是说在两根电话线上同时进行数据收发，实现全双工功能（不是两根线一根收一根发，而两根铜线同时收发，至于收发会不会干扰，这个在现代电话中，使用带回波复制的抑制回音发解决）。
电话信号在低频带传输，DSL数据信号在中高频带传输。
如下图ADSL所示，横坐标是频率。
DSL编码方法-DMT Discreate Multiple Tone
以ADSL为例，DMT将信号分成255个信道，每个信道4.3125kHz，包括224个下行信道和25个上行信道，而且，上行和下载交界处可能各有一个信道没有用，作为间隔，所以实际上真正用来通讯的信道只有223和24个，总共247个。
一般衡量DSL质量的，包括SNR和BPT，其中各个信道上的一个关键指标 BPT，大小从0-15，如下图所示。
BPT就是Bits Per Tone的概念，这里Bits就是根据信道质量，在编码的时候考虑的bit数，我的通俗理解就是在这个Tone（及信道）传输的信号一次变化所包含的bit数量。举个例子，如理想情况是15位，即在这个信道里，可以有2的15次方即32K种电平来传输不同的数据。其实就是说BitRate=15*BaudRate。当信道不好的时候，信号干扰很大的时候，就没有这个多的电平信号（即相邻电平信号差异很小）来表达数据了。
DSL的频谱分布
-------------------------------------------------------------------------------
ADSL的频谱分布如下图所示（
在电话线上传输传统电话有不同的使用方法，一般在美国是DSL over POTS，用Annex A来实现，在欧洲是DSL over ISDN，用Annex B来实现）。
VDSL和ADSL有一个明显的不同，就是BandPlan，就是上下行不是像ADSL一样各只有一个并集中分布，而是分段分布。如下图所示。注意BandPlan可看作标准，不能任意指定。
另外VDSL还有profile的概念，定义了一些基本的VDSL信息，包括对信道的分配，如下表所示：
| Profile | BandWidth(MHz) | Number of carries | Carrier Bandwidth(kHz) | |
| 8a | 8.832 | 2048 | 4.3125 | |
| 8b | 8.832 | 2048 | 4.3125 | |
| 8c | 8.5 | 1972 | 4.3125 | |
| 8d | 8.832 | 2048 | 4.3125 | |
| 12a | 12 | 2783 | 4.3125 | |
| 12b | 12 | 2783 | 4.3125 | |
| 17a | 17.664 | 4096 | 4.3125 | |
| 30a | 30 | 3479 | 8.625 |
DSL组网
-------------------------------------------------------------------------------
DSL的网络部署可见下图：
在电信局这一端，如下图所示：
一般而言，几个关键的概念解释如下：
DSLAM,可以看作是一个二层设备。
BRAS(Boardcom Remote Application Server)是用户接到局方网络后遇到的第一个IP HOP。
DSL传输
-------------------------------------------------------------------------------
CPE与CO之间，即用户的Modem和局方的DSLAM之间的传输，主要有ATM和PTM(Packet Transfer Mode)模式来完成。
这些模式是紧挨在物理层之上的通讯方法：
实际数据传输过程如下：
ATM
PTM
在DSL连接之上的数据模式，包括了IPoA, IPoE, PPPoA, PPPoE，原则上这些通讯协议变形，DSL通讯本上不关心，DSLAM应该透传这些数据，由BRAS首先进行处理。
家庭上网，从PC机开始，通过DSL Modem连接到电信局的DSLAM，然后DSLAM在连接到BRAS等接入服务器。一般DSL Modem分成router和bridged两种方式，以桥接方式方式，举下面两个例子进行说明
PPPoEoA
PC机通过Ethernet与Modem相连，这是PPP帧封装在Etherent帧里面，在Modem传送数据到局方网络时，考虑到局方的ATM网络，会使用固定的ATM网元封装Ethernet数据帧在DSL物理层上传输，局方的接入服务器拿到数据后，从Ethernet帧解出PPP数据，跟根据PPP协议，分成Host PC的IP，也就是说这个时候HostPC的IP地址应该跟局方网络在一起（如果DSL Modem是router模式，则Host PC的IP应该是192.168.1.x，网关192.168.1.1则是modem）。
-
Host PC DSL modem DSLAM Remote access server IP IP PPP PPP PPPoE PPPoE Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet ATM ATM DSL DSL backbone backbone
DSL的测试
Conn. Rate: DSL连接的速率，以比特率BPS进行测量，分成上下行两种
Max. Rate: DSL连接的最大速率，以比特率BPS进行测量，分成上下行两种
Capacity: 实际上就是Conn. Rate 除以 Max. Rate的值，以百分比%进行计算，分成上下行两种
Margin: 定义为通信系统误码率小于10e-6？时信噪比的余量
Atten. : 线路衰减，以dB进行计算，分上下行两种
Up Tx Power: 上行功率，以dBm进行测量
Down Tx Power: 下行功率，以dBm进行测量
SNR(Signal-Noise Ratio) Per Tone: 每个信道的信噪比
BPT: Bits Per Tone: 每个信道的bit数
Hlog Per Tone: ? log2（transmitted Power Spectral Density from CO / received PSD at CPE），就是DSLAM发送数据，在本地Modem上测量接收功率，然后两者想除得到结果（注意计算在本地modem上进行）
注释：上述这些统计图形所有的数据，应该都是在DSL进行连接同步时在本地modem上获得的，有些数据的计算，不仅涉及到需要从远处dslam那里来获得数据（如Hlog时的发送频谱），也需要在本地测量或者估计数据（如Hlog的接收频谱）。