F  ADSL专题

ADSL —— 非对称数字用户线路

1、 什么是ADSL?
ADSL全称是Asymmetric Digital Subscriber
Line,中文意思是"非对称数字用户线路"。它以普通电话线路做为传输介质,既在普通双绞铜线上实现下行高达8Mbit/b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,既可使用ADSL提供的高带宽服务,通过一条电话线,便可以比普通MODEM快一百倍速度浏览因特网,通过网络进行学习、娱乐、购物,以及享受其他上网乐趣。

2、 ADSL原理及技术特点

当我们用 ADSL上网的时侯,ADSL MODEM便产生了三个信息通道:一个为标准电话通道、一个为640Kbps~1Mbps上行通道、还有一个为1Mbps~8Mbps高速下行通道,我们知道传统MODEM也是使用电话线传输的,但它只使用了0~4KHZ的低频段,而实际上电话铜线理论上可以有2M的带宽,ADSL正是利用了26KHZ以后的高频段才提供如此高的速度。 ADSL在调制方式上采用离散多音复用技术(DMT),在DMT技术中,一对铜线上0~4Khz用来传输电话音频,用26Khz~1.1Mhz频段传数据,并把它以4Khz的宽度划分为25个上行子通道和249个下行子通道,输入的数据经过TCM编码及QAM调制后,送往子信道,所以理论上上行速率可达1.5Mbps, 下行速率可达14.9Mbps,考虑到干扰等情况,实际上传输速率一般为上行640Kbps,下行8Mbps. 实现方法是:经ADSL MODEM编码后的信号通过电话线传到数据机房后经过一个分离器如果是语音信号就传到程控机房,是数据信号就留在数据设备上,最后接入INTERNET 。

3、 ADSL传输特点

与普通调制解调器相比,ADSL是专线接入,无需拨号,直接上网,上网更方便。 传输速度非常快,是普通调制解调器的几十倍。 既能上网又能打电话,实现上网打电话两不耽误 。

 


 

ADSL2

作为一种成功的宽带接入技术,ADSL在普及FTTx的条件尚未完全成熟的情况下,迅速打开了宽带应用的新局面,取得了空前的成功。同时,ADSL在技术上仍具有进一步升级的空间,ADSL2和ADSL2+的出现就是一个明证。多种技术性能的增强,使得ADSL技术本身的生命周期得到延长,并且为宽带应用提供了新的更为广阔的想象空间。

新标准:提升宽带接入能力
ADSL标准的确认工作早在1999年6月就已经完成,此后,国际标准组织一直致力于ADSL技术的升级。2002年5月,ITU-T会议第二代ADSL标准ADSL2(G.992.3)和无分离器ADSL2(G.992.4)通过,2003年1月ADSL2+(G.992.5)标准也得以通过。这标志着ADSL2和ADSL2+作为ADSL技术的升级版本,将在应用中逐步走向成熟。

ADSL2在接入距离方面有了较大改善。ADSL2将ADSL的发送功率谱密度模板针对更长的接入距离进行了优化。由于在长距离情况下,铜线上的高频信号衰减明显,导致信道的承载能力明显降低,为此,ADSL2将ADSL的发送功率按照频段进行了不同的配置,一方面将高频段中一半的子信道关闭,同时提高低频段的发送功率谱密度,从而提高了铜线的长距离传输特性。

ADSL2通过提高调制效率、减小帧开销、提高编码增益、改进初始化状态机、采用更高级的信号处理算法等措施使ADSL2系统的传输性能有了进一步改善。ADSL标准规定,下行和上行速率分别要至少达到6Mbps和640kbps,而ADSL2标准要求支持下行至少8Mbps、上行800kbps速率。ADSL2+标准在ADSL2的基础上又进行了扩展,通过增加下行频谱的方式提高了子载波数的数目,因此ADSL2+可支持的下行速率可达16Mbps,而上行速率可达800kbps,同时还可以支持更高的速率,如下行最大传输速率可达25Mbps。

新体制:改善运营维护环境
ADSL2与ADSL相比,提高了线路的诊断能力,能够提供较完整的宽带线路参数。即便在线路未被激活的情况下,套片可自动进入双端线路诊断模式,同时也可以支持人工干预。

ADSL2中线路的稳定性和抗噪声能力有了较大的提高。新的标准将更多的参数设置功能交给了接收端,从而提高了不同厂家芯片之间的互通性,同时对线路传输功能进行了全方位的改进,包括采用优化的RS编码结构以及动态的子载波排序、信道分配、速率分配和比特交换,实现了更强的自适应能力。

ADSL2/2+的传送模式在ADSL标准规定的ATM(异步传送模式)和STM(同步传送模式)的基础上,增加了PTM(分组传送模式),即通过帧格式的变化使得IP包可以被直接封装在HDLC帧格式内,因此可以更好地支持IP接入,同时实现与以太网业务的良好匹配。

第一代ADSL不论是否有数据传输,功率始终相同。ADSL2/2+支持收发器在数据速率低或无数据传送时进入休眠状态,可大大降低功耗,降低散热要求,能很好地适应“永远在线”的应用方式。

ADSL2/2+标准和技术的成熟,对ADSL应用空间进行了进一步的挖掘,在很大程度上帮助运营商解决了ADSL应用过程中所面临的问题,如接入距离、带宽、线路质量、故障诊断、维护管理等方面的问题。

新市场:商用化进程正在加快
由于ADSL2/2+标准制订时间不长,芯片的开发还没有完全成熟。但是基于ADSL良好的市场表现和广阔的市场前景,芯片开发商和设备供应商将尽最大努力加快ADSL2/2+的商用化进程。

在开发的过程中,芯片保持与ADSL技术的兼容性应该是首先要考虑的因素。因为目前ADSL的应用已经具备了较大的规模,并且仍保持了迅猛的发展势头,因此,在发展ADSL2/2+应用的同时,应考虑与已有的ADSL用户兼容。

同时,瞄准ADSL最新技术的开发应该成为市场的主流。由于ADSL2+与ADSL2相比,在传输速率上具有更大的优势,因此,ADSL2的机会只能在ADSL与ADSL2+之间。由于ADSL2与ADSL相比,在用户关注的传输速率上并没有太多的改善,而ADSL2+的芯片将很快成熟,因此以ADSL2为开发目标的厂商将面临较大的风险,而面向ADSL2+并且与ADSL/ADSL2保持兼容应该是一个更理想的选择。

另外,对用户而言,ADSL2/2+的设备也面临着应用中的问题,包括如何顺利解决芯片的互通性问题、新一代ADSL设备的价格问题等。这也要求芯片开发商必须严格按照ADSL2/2+标准的要求进行开发,同时,随着ADSL2/2+应用规模的不断扩大,其局端设备价格应该不会比现有的ADSL高出太多。

除了芯片开发商和设备供应商之外,ADSL2/2+技术的出现也引起了运营商的普遍关注。目前国内的运营商已经针对ADSL2/2+展开了试验和试商用。其关注的重点主要是与运维和服务质量密切相关的接入距离、出线率、测试能力和速率等性能,而覆盖距离的增加、测试能力的引入仅需升级局端设备支持ADSL2/2+即可实现,不需要对端Modem有特殊的配合,使得ADSL2/2+的部署变得相对简单。实际上,部分运营商已经采用ADSL2/2+技术,针对一些长距离、低质线路的用户进行了实际放号。

追随着ADSL引发的宽带浪潮,ADSL2/2+无疑具有更加广阔的市场空间,并且将带来更加丰富的宽带应用,从而书写网络向宽带化演进进程中的新篇章。
 

ADSL的主要特点及接入方式

DSL(数字用户线路,Digital Subscriber Line)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2.3 Mbps,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(Video on demand)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。

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Cable Modem的比较:

与Cable Mode相比,ADSL技术具有着相当大的优势。Cable Modem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Cable Modem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-ISDN 128K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。这意味着使用ADSL上网并不需要缴付另外的电话费。


ADSL接入类型:

专线入网方式:
用户拥有固定的静态IP地址,24小时在线。

虚拟拨号入网方式:
并非是真正的电话拨号,而是用户输入帐号、密码,通过身份验证,获得一个动态的IP地址,可以掌握上网的主动性。

ADSL的应用及前景

ADSL的应用

由于ADSL在开发初期,是专为视像节目点播而设计的,具有不对称性和高速的下行通道,随着Internet的急速发展,ADSL作为一种高速接入Internet的技术更具有生命力,它使在现有Internet网上提供多媒体服务成为可能。

目前ADSL主要提供Internet高速宽带接入的服务,用户只要通过ADSL接入,访问相应的站点便可免费享受多种宽带多媒体服务。

随着ADSL技术的进一步推广应用,ADSL接入还将可以提供点对点的远程医疗,远程教学,远地可视会议等服务。

ADSL的前景

业界许多专家都坚信,以ADSL为主的xDSL技术终将成为铜双绞线上的赢家,目前采用普通拨号Modem及N-ISDN技术接入的用户将逐步过渡到ADSL等宽带接入方式,并最终实现光纤接入。