新一代ADSL技術的特點

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  從整體上看,下一代ADSL技術ADSL2具有以下特點:更高的速率和更遠的傳輸距離、應用范圍更廣、線路診斷能力更強、具有速率適配能力、節(jié)能、多線對速率捆綁、互通能力更強、快速啟動、更穩(wěn)定的運行和良好的頻譜兼容能力。

  更高的速率和更遠的傳輸距離。ADSL2由于幀結構改進,以及優(yōu)化的RS編碼,最高下行速率可達12Mb/s。而ADSL2+由于使用更寬的頻譜,更多的子載波數(shù)(512個),當距離較短時,下行速率最高可達24Mb/s。若采用G.992.3AnnexJ,ADSL2/2+的最大上行速率也可以由原來的1.5Mb/s提高到約2.3Mb/s。ADSL2/ADSL2+支持更長的接入距離。第一代ADSL的傳輸距離在5公里以內(nèi),而ADSL2/ADSL2+則支持距離接近7km的應用,速率可達下行192kb/s和上行128kb/s。更高速率和更遠的傳輸距離是通過以下一些措施來實現(xiàn)的。

  ——提高調(diào)制效率。第一代ADSL要求每個子信道所傳送的數(shù)據(jù)最小為2bit,低于2bit時子信道就不能用于發(fā)送數(shù)據(jù),要知道當傳輸距離較遠時(此時信噪比或許變得很低),處于高頻段的多數(shù)子信道所傳送的數(shù)據(jù)都可能會低于2bit,按照第一代ADSL的要求,這些子信道就變得不可用。為了在長距離速率情況下保持較高的速率,將很多信噪比較低、達不到承載2bit數(shù)據(jù)的子信道利用起來,ADSL2規(guī)定每個子信道可以支持1bit數(shù)據(jù)。另外,ADSL2/2+要求強制支持四維、16狀態(tài)狀碼(即S=1/2),提高了調(diào)制效率,使最大下行速率可達12Mb/s。而在第一代ADSL技術標準中,對S=1/2的支持只是一個可選項,盡管有些芯片廠商在第一代ADSL技術中支持S=1/2,但由于非標準的東西未能通過互通性測試,互通存在問題。

  ——支持更多的時延通道和承載通道。新一代ADSL技術最多可以支持4個承載(通道和4個延遲通道,而第一代ADSL最多只支持3個承載通道和2個延遲通道)。

  ——可以對幀結構的時延和誤碼率(BER)進行配置。第一代ADSL技術的誤碼固定為10。由于BER是固定的,線路自始至終都必須維持這個BER指標,一旦BER大于10,則必須降低速率來維持BER水平,當依靠速率降低也不能維持這個BER水平時,收發(fā)器雙方就難以訓練(Training)成功,ADSL業(yè)務就會被中斷。而新一代ADSL技術的誤碼率可在10、10、10中選擇加以配置,這樣,在對BER要求不高的情況下,就可以選擇配置較高的BER值來達到高的速率和更遠的傳輸距離。

  ——減小了幀開銷。第一代ADSL對于任何數(shù)據(jù)速率,開銷都固定為32kb/s。而新一代ADSL技術的幀開銷可以在432kb/s間進行編程,這樣就對于低速數(shù)據(jù)業(yè)務就可將開銷設為4kb/s,讓更多的bit用于凈荷的傳輸。

  ——優(yōu)化的RS增益。ADSL2/2+成幀器提高了構建RS碼字的靈活性和可編程性,因此,在低數(shù)據(jù)速率時ADSL2/2+可以從RS碼獲得更高的編碼增益。

  ——改善了初始狀態(tài)機。ADSL2/2+對初始狀態(tài)機進行了大量改進,提高了ADSL2/2+的數(shù)據(jù)速率。

  應用范圍更廣。第一代ADSL主要支持兩種業(yè)務模式:ADSLoverPOTS和ADSLoverISDN。ADSL2/ADSL2+除了支持這兩種模式外,還支持全數(shù)字業(yè)務模式,利用窄帶話音業(yè)務的頻帶來傳送上行數(shù)據(jù)業(yè)務。第一代ADSL技術只支持STM(同步傳送模式)、ATM(異步傳送模式)傳送模式,而ADSL2/2+除支持STM、ATM傳送模式,還支持PTM(分組傳送模式),因此,ADSL2/2+除了可以支持ATM業(yè)務外,還可以支持分組(如以太網(wǎng))業(yè)務,在業(yè)務支持方面顯得更加靈活。

  線路診斷能力更強。故障定位問題是第一代ADSL技術應用中極為棘手的一個問題,ADSL2/2+很好地解決了這個問題。ADSL2/2+的收發(fā)器大大增強了故障診斷能力,標準所定義的嵌入式環(huán)路診斷功能能夠及時測量線路兩端的線路條件,而不需要維護人員使用測試設備。因此,ADSL2/ADSL2+能很好地支持雙端測試功能,測試結果有助于定位出故障位置和故障原因。只要局端與用戶端能夠進行訓練(局端設備和用戶端設備間所進行的初始化序列交換過程),即使不能進行SHOWTIME階段(指初始化和訓練完成后所進入的數(shù)據(jù)發(fā)送階段),也能通過專門的線路測試流程(可以通過管理接口由網(wǎng)管來下發(fā)測試命令)獲得以下一些線路參數(shù):線路傳輸特性、背景噪聲功率譜、每個子信道的信噪比、每個子信道的噪聲容限和能承載的bit數(shù)、鏈路可達到的連接速率。

  速率適配能力。電話線通常是將多對線纜捆綁在一起的,捆在一起的線纜彼此就會產(chǎn)生串擾從而影響ADSL業(yè)務的性能。對于第一代ADSL技術,串擾、AM無線電干擾、溫度的變化和線束中的濕氣都會導致ADSL業(yè)務的斷線。ADSL2/2+通過采用實時SRA(無縫速率適配)技術解決了ADSL業(yè)務的斷線問題,在不中斷業(yè)務也不出現(xiàn)誤碼的情況下,根據(jù)線路質(zhì)量實時改變數(shù)據(jù)速率,以適應線路的BER、噪聲容量等要求。

  SRA是根據(jù)ADSL2/2+系統(tǒng)中調(diào)制層和成幀層分開的機理來實現(xiàn)的,這樣就可以在成幀層的任何參數(shù)不發(fā)生變化的情況下修改調(diào)制層的數(shù)據(jù)速率參數(shù),由于沒有影響成幀層的任何參數(shù),用戶終端則一直保持幀同步,系統(tǒng)也就不會重啟和出現(xiàn)誤碼。

  節(jié)能特性。第一代ADSL的收發(fā)器永遠工作在最大功率模式下,即使線路上不存在ADSL業(yè)務。最大功率模式使得ADSL設備極為耗電,ADSL局端設備和ADSLModem的散熱問題很難解決,因此節(jié)能特性對于ADSL的廣泛應用顯得尤為重要。ADSL2/2+增加了L2、L3兩種功率管理模式,在保證用戶業(yè)務正常的情況下,可以減少線路的整個功耗,很好地解決了局端和用戶端設備的散熱問題。ADSL2/2+的功率管理功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

  ——新增的L2低功率模式,當線路上業(yè)務流量減小時,通過降低發(fā)送功率,削減超過要求的噪聲容限,在保證業(yè)務運行穩(wěn)定的前提下降低無用的功率消耗。L2狀態(tài)下的功耗只有最大功率狀態(tài)時的30%左右。

  ——新增的L3低功耗模式,在沒有用戶數(shù)據(jù)傳送的情況下,降低發(fā)送功率,只維持傳送必要的管理消息以及同步信號所必須的功耗,在有用戶數(shù)據(jù)傳輸時又能快速恢復。

  ——ADSL2/2+的CO、CPE都具備powercutback功能,范圍為0~40dB,結合L2低功率狀態(tài),可以有效地降低正常運行時的發(fā)送功率,而第一代ADSL則只有CO才具有powercutback功能,而且最大范圍只有12dB。

  多線對速率捆綁。ADSL2/2+可以支持將多條電話線捆綁在一起來提供更高的數(shù)據(jù)速率,以滿足不同用戶的帶寬需求。ADSL2/2+通過支持ATM論壇的IMA(ATM反復用)標準,可以在一條ADSL鏈路上實現(xiàn)兩對或多對銅纜的捆綁,從而提供更高的、更加靈活的下行數(shù)據(jù)速率。

  互通能力更強。ADSL2/2+通過下列措施,提高了不同芯片商收發(fā)器的互通能力并在互通時能提供更好的性能:通過對初始狀態(tài)機的明確化并增加一些新的特性;ADSL2/ADSL2+將ADSL收發(fā)器按照功能分成TPS-TC(傳輸協(xié)議相關的匯聚子層),PMS-TC(物理媒質(zhì)相關的匯聚子層),PMD(物理媒質(zhì)相關子層)以及MPS-TC(管理協(xié)議相關的匯聚子層,用于網(wǎng)管接口),并定義了各子層間的消息,這樣有助于不同廠家的設備之間實現(xiàn)互通。實際上,第一代ADSL標準中也包含這些功能,但是沒有像ADSL2/ADSL2+這樣定義出清晰的分層結構。ADSL2/ADSL2+技術開始應用時估計也會面臨互通問題,但是由于上述原因,預計問題會少得多。

  快速啟動。第一代的ADSL的初始化時間大于10秒,而ADSL2/2+支持的快速初始化過程可以使其初始化時間小于3秒。

  此外,ADSL2/2+具有更穩(wěn)定的運行和良好的頻譜兼容能力。這主要體現(xiàn)在:由接收器根據(jù)信道分析結果確定的載波排序、導頻位置,能更真實反映信道情況并選擇最好的子載波作為導頻,有利于ADSL連接穩(wěn)定;在訓練過程中,關閉子載波的過程可以讓接收端測試RFI(射頻干擾)分布,并且可以通過CO-MIB對每一個子載波的發(fā)射功率進行控制,很好地避開RFI并減少對周圍設備的干擾;OLR(在線重配置)功能增強了對線路參數(shù)變化的動態(tài)適應能力;支持的短初始化過程,能夠快速從錯誤中恢復連接同步。

作者:何小玉    來源:人民郵電報

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