ADSL(非對稱數(shù)字用戶線)是在現(xiàn)有的用戶雙絞銅線上傳送高速非對稱數(shù)字信號的一種新技術(shù),其中非對稱性表現(xiàn)在局端到用戶端,下行速率可達1.5~8Mb/s;用戶端到局端的上行信道包括通向網(wǎng)絡(luò)的控制開銷信號,速率一般在64k~1Mb/s之間。
ADSL信號和基本音頻電話信號(4KHz以下)通過普通電話業(yè)務(wù)分離器無源耦合到普通電話線上,即使ADSL系統(tǒng)出現(xiàn)故障,也不會影響普通電話業(yè)務(wù)。
ADSL能夠傳送如此高的速率,主要是采用了先進的調(diào)制技術(shù),DMT調(diào)制是ADSL現(xiàn)行的國際標(biāo)準(zhǔn)。其主要原理是將傳輸信道分為256個正交子信道(即使用多載頻同時傳送數(shù)據(jù))。
理想的ADSL線路應(yīng)該沒有感應(yīng)線圈,線規(guī)無變化,無橋接抽頭,絕緣良好,并且傳輸距離不太長。實際上,線路的端對端性能受到下列因素的影響的:環(huán)路長度、感應(yīng)線圈、線段的端對端并接質(zhì)量、線規(guī)的復(fù)雜變化、家庭布線、時間、腐蝕、束群、串音干擾以及橋接抽頭。此外,家庭裝修、腐蝕、內(nèi)部橋接接頭和老化的絕緣體使電話線受損傷,大多數(shù)線路在室內(nèi)、外繞過物理障礙物而加長,這些或多或少會影響ADSL線路的質(zhì)量。
衰耗
在傳輸系統(tǒng)中,發(fā)射端發(fā)出的信號經(jīng)過一定距離的傳輸后,其信號強度都會減弱。而ADSL傳輸信號的高頻分量通過用戶線時衰減史為嚴(yán)重,如一個2.5V的發(fā)送信號到達ADSL接收機時,幅度僅能達到毫伏級。這種微弱信號很難保證可靠接收所需要的信噪比,因此有必要進行附加編碼。在ADSL系統(tǒng)中,信號的哀耗同樣跟傳輸距離、傳輸線徑以及信號所在的頻率點有密切關(guān)系。頻率越高,其衰耗越大。由于ADSL使用的頻率在20KHz到1.1MHz之間,所以其衰耗比純話音傳輸時大。而另外一種稱為HomePNA的技術(shù)因為采用了高達10MHz的頻率,所以有效傳輸距離比ADSL更短。
線徑粗細是影響衰耗的另一因素。在相同的頻率上,選用線徑較粗的線纜可以傳輸更遠的距離。但線纜越粗,所耗費的銅越多,投資也就越大。現(xiàn)在有些電信部問已經(jīng)開始鋪設(shè)0.6mm或直徑更大的銅線,以提供速度更高的數(shù)據(jù)傳輸。
在ADSL實際應(yīng)用中,衰耗值已經(jīng)成為必須測試的內(nèi)容,同時也是衡量線路質(zhì)量好壞的重要因素。用戶端設(shè)備與局端設(shè)備距離的增加而引起的衰耗加大,將直接導(dǎo)致傳輸速率的下降。在實際測量中,線間環(huán)阻無疑是衡量傳輸距離遠近的重要參數(shù)。例如,在同等情況下,實際測得:線間環(huán)阻為245Ω時,其衰耗值為18dB,而線間環(huán)阻為556Ω時,其衰耗值將增大到33dB。
衰耗在所難免,但是我們又不能一味增加發(fā)射功率來保證收端信號的強度。因為隨著功率的增加,串音等其它干擾對傳輸質(zhì)量的影響也會加大,而且還有可能干擾鄰近無線電通信。對于各ADSL生產(chǎn)廠家,一般其Modem的衰耗適應(yīng)范圍應(yīng)在0dB-55dB之間。
碼間干擾
ISN(碼間干擾)是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾,它與加性的噪聲干擾不同,是一種乘性的干擾。造成ISI的原因有很多,信道的衰減和群時延失真都可能導(dǎo)致信號波形失真,產(chǎn)生信道間干擾(ICI)和ISI。實際上,只要傳輸信道的頻帶是有限的,就會不可避免地造成一定的ISI。以一定速度傳送的波形序列受到非理想信道的影響表現(xiàn)為各碼元波形持續(xù)時間拖長,從而使相鄰碼元波形產(chǎn)生重疊,造成判決錯誤。而當(dāng)線性失真嚴(yán)重時,ISI就會比較嚴(yán)重。為了消除碼間干擾,通常有兩條途徑:第一,傳輸系統(tǒng)具有均勻且無窮寬的頻帶,這樣傳輸信號將不產(chǎn)生任何失真,但實際上是不可能的。第二,只保證信號在取樣時刻無碼間干擾,而對非取樣點的取樣值不做要求。
反射干擾
橋接抽頭是一種伸向某處的短線,非終接的抽頭發(fā)射能量,降低信號的強度,并成為一個噪音源。從局端設(shè)備到用戶,至少有三個接頭(橋接點),每個接頭的線徑也會相應(yīng)改變,再加上電纜損失等造成阻抗的突變會引起功率反射或反射波損耗。在話音通信中其表現(xiàn)是回聲,而在ADSL中復(fù)雜的調(diào)制方式恨容易受到反射信號的干擾,F(xiàn)在還沒有能夠在300kHz或更高的頓率下測定用戶分配電纜中的反射源的測試設(shè)備。目前大多數(shù)都采用回聲抵消技術(shù),雖然消除來自一個源頭的回聲效果很好,但是當(dāng)信號經(jīng)過多處的反射后,回聲抵消就變得幾乎無效了。
串音干擾
串音干擾發(fā)生于纏繞在一個束群中的線對間干擾。由于電容和電感的耦合,處于同一主干電纜中的雙絞線發(fā)送器的發(fā)送信號可能會串入其它發(fā)送器或接收器,造成串音。一般分為近端串音(NEXT)和遠端串音(FEXT)。
對于ADSL線路來說,遠端串音并不會產(chǎn)生很大的影響,這是因為隨著距離增大,遠端串音經(jīng)過信道傳輸將產(chǎn)生較大的衰減,對線路影響較小,而近端串音一開始就干擾發(fā)送端,對線路影響較大。但距離短時,遠端串音造成的失真也很大,尤其是當(dāng)一條電纜內(nèi)的許多用戶均傳輸這種高速信號時,干擾尤其顯著,而且會限制這種系統(tǒng)的回聲消除設(shè)備的作用范圍,對采用回聲消除技術(shù)的DMT方式的ADSL設(shè)備,這種串音干擾尤為嚴(yán)重。此外,串音干擾作為頻率的函數(shù),隨著頻率升高增長很快,由于話音屬于一種相對低頓的業(yè)務(wù),串音干擾不會很嚴(yán)重,但是ADSL使用的是高頻,會產(chǎn)生嚴(yán)重后果,因而在同一個主干最好不要有多條ADSL線路或頻率差不多的線路。
噪聲干擾
電路線路可能受到若干形式噪聲及干擾的影響,為達到有效數(shù)據(jù)傳輸,應(yīng)確保接收信號的強陜、動態(tài)范圍、信噪比在可接受的范圍之內(nèi)。
噪聲產(chǎn)生的原因很多,可能是家用電器的開關(guān)、電話摘機和掛機以及其他電動設(shè)備的運動等,這些突發(fā)的電磁波將會耦合到ADSL線路中,引起突發(fā)錯誤。由于ADSL足在普通電話線的低頻語音上疊加高頻數(shù)字信號,因而從電話公司到ADSL分離器這段連接中,加入任何設(shè)備都將影響數(shù)據(jù)的正常傳輸,故在ADSL分離器之前不要并電話、電話防盜器等設(shè)備。
此外,ADSL是一種基于雙絞線傳輸?shù)募夹g(shù),雙絞線是將兩條絕緣的銅線以一定的規(guī)律互相纏在一起的,這樣可以有效地抵御外界的電磁場干擾。但目前從電話公司接線盒到用戶電話這段線很多用的都是平行線,這對ADSL傳輸非常不利,大大降低上網(wǎng)速率。例如,在同等情況下,使用雙絞線下行速率可達到852kb/s,而使用平行線下行速率只有633kb/s。