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隨著ADSL技術(shù)在全球范圍的大規(guī)模推廣以及針對(duì)于DSL技術(shù)的應(yīng)用和服務(wù)的不斷推出，基于電話雙絞線的第一代ADSL技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模使用。但是，第一代ADSL技術(shù)也逐漸暴露出一些難以克服的弱點(diǎn)：較低的下行傳輸速率難以滿足一些高速業(yè)務(wù)的開展，如流媒體業(yè)務(wù)；單一的ATM傳送模式難以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)IP化的趨勢(shì)；所支持的線路診斷能力較弱，隨著用戶的不斷增多，在線路開通前如何快速確定線路質(zhì)量成為運(yùn)營(yíng)商十分頭疼的問題；第一代ADSL難以解決設(shè)備的散熱問題等。迫于業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，更好地迎合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和信息消費(fèi)的需求，ADSL2和ADSL2+技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文將 ADSL2 、ADSL2+統(tǒng)稱為新一代ADSL技術(shù)。
ADSL2、ADSL2+技術(shù)是在原ADSL(ITU G.992.1/ITU G.992.2)規(guī)范的基礎(chǔ)之上，在相關(guān)運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠商的支持推動(dòng)下，由ITU于2002年6月和2003年1月分別推出了兩個(gè)新一代ADSL標(biāo)準(zhǔn)：ADSL2(G.992.3)和ADSL2+(G.992.5)。ADSL2、ADSL2+在第一代ADSL的基礎(chǔ)上增加了一些新的特性，在性能、功能方面得到了較大改進(jìn)。
一、新一代ADSL技術(shù)簡(jiǎn)介
ADSL2是在第一代ADSL的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，ADSL2標(biāo)準(zhǔn) G.992.3于2002年6月通過。 G.992.3下行頻譜與第一代ADSL相同，由于強(qiáng)制支持四維、16狀態(tài)格狀碼，所以理論上其最高下行速率可以達(dá)到12Mb/s ，最高上行速率可以達(dá)到1.2Mb/s左右。
ADSL2收發(fā)器的協(xié)議模型在物理媒質(zhì)之上分為三個(gè)子層：傳送協(xié)議相關(guān)匯聚子層（TPS-TC）、物理媒質(zhì)相關(guān)匯聚子層（PMS-TC）、物理媒質(zhì)子層（PMD）。
1．TPS-TC子層
這一子層提供對(duì)上層傳送協(xié)議的適配功能，包括STM、ATM和PTM（分組傳送模式）三種模式，主要功能有速率適配、幀定界、錯(cuò)誤監(jiān)視等。該子層只與上層協(xié)議相關(guān)而與與物理媒質(zhì)上的信號(hào)特性無(wú)關(guān)。
2．PMS-TC子層
這一子層用于加強(qiáng)ADSL數(shù)據(jù)流在物理媒質(zhì)上的傳送能力，主要包括幀同步、擾碼（scamble）、前向糾錯(cuò)（FEC）、交織（interleave）等功能。該子層只與物理媒質(zhì)相關(guān)而與應(yīng)用（上層協(xié)議）無(wú)關(guān)。
3．PMD子層
這一子層的規(guī)定包括發(fā)送信號(hào)的電氣特性、編碼、調(diào)制、雙工方式等。
在編碼方面，包括載波排序、格形編碼(trellis code)、星座映射、增益調(diào)整等，在調(diào)制方面，包括子載波、離散傅立葉反變換、循環(huán)前綴、并/串轉(zhuǎn)換等。
PMD子層，頻帶劃分、功率譜密度（PSD）是非常重要的內(nèi)容，是決定ADSL2傳送能力的主要因素。ADSL2利用1.1MHz以下頻段，下行通帶的最大PSD為-36.5dBm/Hz，上行通帶的最大PSD為-34.5dBm/Hz。G.992.3標(biāo)準(zhǔn)考慮了ADSL2與POTS、ISDN在同一對(duì)銅纜上開通和在相鄰線對(duì)中共存的情況，針對(duì)Data+POTS、Data+ISDN、全數(shù)字ADSL2兼容POTS、全數(shù)字ADSL2兼容ISDN四種應(yīng)用方式作了規(guī)定。其中，后兩種方式為此標(biāo)準(zhǔn)新定義的，是在銅纜上無(wú)POTS或ISDN業(yè)務(wù)時(shí)，盡可能擴(kuò)展ADSL2的使用頻帶，同時(shí)又要減小對(duì)同一捆銅纜中其它線對(duì)上的POTS/ISDN業(yè)務(wù)影響（降低相應(yīng)頻率下的PSD）。
無(wú)分離器ADSL2（G.992.4）是對(duì)G.lite（G.992.2）的增強(qiáng)，主要包括兩大方面：一是與G.992.3相似的改進(jìn)，如增加了全數(shù)字模式，增加了PTM模式，可支持四種延遲通道、四個(gè)承載信道，以及傳輸能力、線路診斷、在線重配置、功率控制、頻譜控制、減小功耗等；二是與無(wú)分離器特性相關(guān)的改進(jìn)，如包含快速重訓(xùn)練的更強(qiáng)大的激活過程、自適應(yīng)長(zhǎng)度快速啟動(dòng)等。由于G.lite的應(yīng)用很少，制訂G.992.4主要為了標(biāo)準(zhǔn)上的完整性，應(yīng)用前景有限。
在ADSL2技術(shù)的基礎(chǔ)上， ADSL2+標(biāo)準(zhǔn)(ITU G.992.5)的核心內(nèi)容是拓展了線路的使用頻寬： ADSL2 定義的下行傳輸頻帶的最高頻點(diǎn)為1.1MHz(G .992.3/G. dmt.bis)或552KHz(G .992.4/G. lite. bis)，而ADSL2+技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將高頻段的最高調(diào)制頻點(diǎn)擴(kuò)展至2.2MHz ，可支持512個(gè)載頻點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制。通過此項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)， ADSL2+提高了上下行的接入速率，尤其是在短距離(<3Km)情況下，其下行接入能力能夠達(dá)到最大16Mbps以上的接入速率，從而填充了在第一代ADSL和VDSL之間接入速率的空白區(qū)間。
ADSL2+是在ADSL2的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的， ADSL2+擁有ADSL2所具有的一切特性， ADSL2+標(biāo)準(zhǔn)G.992.5初稿于2003年1月通過。 ADSL2+將頻譜加倍，從1.104MHz擴(kuò)展至2.208MHz ，支持的子載波數(shù)達(dá)到512個(gè)，所以其下行速率大大提高，理論上可達(dá)到25Mb/s,上行速率與ADSL2相同。
二、新一代ADSL技術(shù)與第一代ADSL技術(shù)的比較
1．傳輸速率與距離有較大提高
ADSL2由于幀結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，增加了對(duì)四維、16狀態(tài)格狀碼的支持，以及優(yōu)化的RS編碼，最高下行速率可達(dá)12Mb/s。而 ADSL2+由于使用更寬的頻譜，更多的子載波數(shù)(512個(gè))，當(dāng)距離較短時(shí)，下行速率最高可達(dá)24Mb/s。若采用 G.992.3 Annex J， ADSL2、ADSL2+的最大上行速率也可以由原來(lái)的1.5Mb/s提高到約2.3Mb/s。
ADSL2、ADSL2+支持更長(zhǎng)的接入距離。第一代ADSL的傳輸距離在5km以內(nèi)，而ADSL2、ADSL2+則支持距離接近7km的應(yīng)用，速率可達(dá)下行不低于192kb/s 和上行不低于128kb/s 。
相對(duì)于ADSL，在相同的傳輸距離下， ADSL2可以獲得50Kbps的速率提高；在相同的傳輸速率下， ADSL2 可以使傳輸距離延長(zhǎng)183米。傳輸性能的改善主要得益于以下核心技術(shù)：
（1）采用高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，保證在較低的信噪比條件下，在較長(zhǎng)的傳輸線路上獲得較高的傳輸速率；
�。�2）減少幀開銷，與ADSL技術(shù)中每幀采用固定的32 Kbps 的開銷相比， ADSL2 采用可編程的幀頭，使每幀的幀頭可根據(jù)需要從4Kbps到32Kbps靈活調(diào)整，從而，提高了信息凈負(fù)荷的傳輸效率；
�。�3）在ADSL幀RS編碼結(jié)構(gòu)方面，其靈活性、可編程性也大大提高。
（4）鏈路建立的初始化機(jī)制有所改善，從而保證線路速率的提高與穩(wěn)定：例如：在線路兩端的功率控制可以減少串?dāng)_、由接收端根據(jù)線路狀態(tài)發(fā)出的初始化信息便于選擇合適的信道以避免由橋接頭或語(yǔ)音干擾引起的信道衰落等。
2．實(shí)行智能化功率管理，ADSL系統(tǒng)的能耗得到有效降低
如何有效降低ADSL系統(tǒng)的能耗是困擾各ADSL廠商的一大難題。
ADSL2、ADSL2+可以根據(jù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)(高速連接、低速連接、離線等)，在保證業(yè)務(wù)不受影響的前提下，靈活、快速地轉(zhuǎn)換工作功率。
為了達(dá)到降低能耗的目的，在第一代ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的滿功耗模式(L0模式)下， ADSL2 、ADSL2+標(biāo)準(zhǔn)引入了兩種新的功耗管理模式：低數(shù)據(jù)速率狀態(tài)(L2低能耗模式)和休眠狀態(tài)(L3低能耗模式)，當(dāng)線路工作于全速率狀態(tài)下時(shí)(例如用戶正下載一部較大的電影)，為保證快速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸， ADSL2 、ADSL2+系統(tǒng)工作于L0滿功耗模式；當(dāng)線路連接速率較低時(shí)(例如用戶在線閱讀一文檔)，收發(fā)器功率自動(dòng)調(diào)整到L2低能耗模式；當(dāng)用戶斷開連接時(shí)，系統(tǒng)快速轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)，同時(shí)收發(fā)器功率調(diào)整到L3低能耗模式�？傊�，根據(jù)線路連接的實(shí)際數(shù)據(jù)流量，發(fā)送功率可在L0、L2、L3之間靈活切換，其切換時(shí)間可在3秒之內(nèi)完成，以保證業(yè)務(wù)不受影響。
3．可實(shí)現(xiàn)故障實(shí)時(shí)診斷
在系統(tǒng)的安裝、調(diào)測(cè)以及運(yùn)行過程中，對(duì)引起傳輸質(zhì)量下降、影響業(yè)務(wù)應(yīng)用等問題的故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位，是 ADSL2、ADSL2+提供給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者在運(yùn)行維護(hù)工作上的一大便利。 ADSL2、ADSL2+ 系統(tǒng)在線路監(jiān)測(cè)、故障診斷等方面大大加強(qiáng)、拓展，該系統(tǒng)采用特殊的測(cè)試、診斷方式以保證在線路質(zhì)量惡化到甚至不能進(jìn)行ADSL線路連接的情況下仍能完成系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)的收集、傳送。 ADSL2、ADSL2+ 系統(tǒng)實(shí)時(shí)地對(duì)線路噪聲、回波損耗、回路阻抗、信噪比進(jìn)行采集、上報(bào)，并直觀地顯示在網(wǎng)管操作平臺(tái)上，以方便網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，并根據(jù)具體情況及時(shí)采取相應(yīng)的故障排除措施。
4．采用精密的速率自適應(yīng)技術(shù)，提高了線路抗噪聲性能
引入無(wú)縫速率適配技術(shù) SRA(Seam-less Rate Adaptation)是 ADSL2 、ADSL2+在提高線路抗噪聲性能方面的一大革新。
SRA采用精密復(fù)雜的在線重配置處理協(xié)議，對(duì)ADSL2、ADSL2+標(biāo)準(zhǔn)中的調(diào)制層和成幀層進(jìn)行非耦合處理。在線路質(zhì)量發(fā)生較大改變時(shí)，非耦合關(guān)系能夠使調(diào)制層調(diào)整ADSL收發(fā)兩端傳輸數(shù)據(jù)的速率參數(shù)，而不直接改變成幀層的成幀參數(shù)，從而避免出現(xiàn)誤碼和線路失步等業(yè)務(wù)中斷現(xiàn)象。采用SRA技術(shù)的 ADSL2、ADSL2+ 系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路狀態(tài)的改變，并完成在ADSL收發(fā)兩端傳輸速率的平滑同步調(diào)整。
摘自 天極網(wǎng)
