ADSL寬帶接入技術(shù)的原理和應(yīng)用

近幾年來(lái), 用戶(hù)接入的廣闊市場(chǎng)越來(lái)越成為各ISP爭(zhēng)奪的陣地,用戶(hù)接入網(wǎng)(從本地電話局到用戶(hù)之間的部分)是電信網(wǎng)的重要組成部分,是電信網(wǎng)的窗口,也是信息高速公路的"最后一英里"(the last mile)。為實(shí)現(xiàn)用戶(hù)接入網(wǎng)的數(shù)字化、寬帶化,用光纖作為用戶(hù)線是用戶(hù)網(wǎng)今后發(fā)展的必然方向,但由于光纖用戶(hù)網(wǎng)的成本過(guò)高,在今后的十幾年甚至幾十年內(nèi)大多數(shù)用戶(hù)網(wǎng)仍將繼續(xù)使用現(xiàn)有的銅線環(huán)路,近年來(lái)人們提出了多項(xiàng)過(guò)渡性的寬帶接入網(wǎng)技術(shù),其中ADSL(不對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)環(huán)路)和 HFC (光纖同軸混合網(wǎng))是最具有競(jìng)爭(zhēng)力的兩種。

ADSL技術(shù)能利用現(xiàn)有的市話銅線進(jìn)行信號(hào)傳輸,其最高速率:下行信號(hào)(從端局到用戶(hù))為9Mbps,上行信號(hào)(從用戶(hù)到端局)為1Mbps,F(xiàn)有的市話銅線網(wǎng)的用戶(hù)數(shù)目十分龐大,而ADSL能對(duì)現(xiàn)有的市話銅線進(jìn)行充分的利用,可以有效地保護(hù)原有的網(wǎng)絡(luò)資源。

近年來(lái),Internet以驚人的速度發(fā)展,Internet的用戶(hù)眾多,分布廣泛,但現(xiàn)有的用戶(hù)網(wǎng)所能提供的用戶(hù)接入速率太低,難以滿足Internet飛速發(fā)展的需要,這正為ADSL的發(fā)展提供了一個(gè)機(jī)遇。由于市話銅線現(xiàn)在已與所有的Internet用戶(hù)相連接,一旦ADSL技術(shù)發(fā)展成熟,必將成為各電話公司和Internet用戶(hù)的首選方案。

圖1-1:  ADSL方式的用戶(hù)接入

一、 ADSL原理和技術(shù)性能

現(xiàn)存的用戶(hù)環(huán)路主要由UTP(非屏蔽雙絞線)組成。UTP對(duì)信號(hào)的衰減主要與傳輸距離和信號(hào)的頻率有關(guān),如果信號(hào)傳輸超過(guò)一定距離,信號(hào)的傳輸質(zhì)量將難以保證。此外,線路上的橋接抽頭也將增加對(duì)信號(hào)的衰減。

因此,線路衰減是影響ADSL性能的主要因素。ADSL通過(guò)不對(duì)稱(chēng)傳輸,利用頻分復(fù)用技術(shù)(或回波抵消技術(shù))使上、下行信道分開(kāi)來(lái)減小串音的影響,從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高速傳送。

為了可以利用多個(gè)信道, ADSL modem采用兩種方式劃分可以利用的電話線路的帶寬:FDM技術(shù)(Frequency Division Multiplexing)或回波抵消技術(shù)(Echo Cancellation)技術(shù). 如圖1-2示. FDM方式將頻帶劃分為上行部分和下行部分, 下行通道在被時(shí)分復(fù)用(Time Division Multiplexing)為一個(gè)或多個(gè)高速信道和低速信道; 而上行通道也會(huì)被復(fù)用為相應(yīng)的低速信道。

回波抵消技術(shù)(Echo Cancellation)使上行通道和下行通道在頻帶上的重疊部分相互抵消,通過(guò)本地的回波抵消技術(shù)可以有效地分開(kāi)上、下行信道, 減小串音對(duì)信道的影響,從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高速傳送。這種技術(shù)已應(yīng)用于V.32和V.34協(xié)議的modem產(chǎn)品中!


  
  圖1-2  FDM技術(shù)和回波抵消技術(shù)原理示意圖

衰減和串音是決定ADSL性能的兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)損傷。傳輸速率越高,它們對(duì)信號(hào)的影響也越大,因此ADSL的有效傳輸距離隨著傳輸速率的提高而縮短。附表列出了正常情況下24號(hào)線規(guī)UTP的下行速率和有效傳輸距離的關(guān)系。表中的VDSL是甚高速ADSL。雖然VDSL的有效傳輸距離比ADSL更短,但是在VDSL光纖到路邊(FTTC)或光纖到大樓(FTTB)后,VDSL可用于大樓內(nèi)部辦公室或家庭間的連接。

ADSL接入網(wǎng)線路長(zhǎng)度若為5.5km,則可覆蓋80%以上的現(xiàn)有電話用戶(hù);線路長(zhǎng)度若為3.7km,則可覆蓋50%以上的現(xiàn)有用戶(hù),用戶(hù)小區(qū)以外的分散用戶(hù)可通過(guò)基于光纖的集線器節(jié)點(diǎn)接入到網(wǎng)絡(luò)中。串音噪聲通常是穩(wěn)定的,因此比較容易對(duì)其進(jìn)行研究并加以克服;而沖擊噪聲在頻率、周期、相位等方面都是隨機(jī)的,對(duì)期難以建模和研究。

二、ADSL系統(tǒng)的接入方式和接入模型

以下為ADSL系統(tǒng)連接方式的功能模塊圖。


  
  圖1-3 ADSL系統(tǒng)連接方式的功能模塊圖

 

   來(lái)源:Chengmx計(jì)算機(jī)技術(shù)
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