ADSL家族新成員介紹

袁智堅 蔡玉紅


中國電信廣州研發(fā)中心


　　摘 要 ADSL在全球的普遍應用促進了它在技術上的不斷更新和發(fā)展。最近ITU推出的ADSL新成員ADSL2和ADSL2+在多項性能上都有了極大的改進和提高，如數(shù)據(jù)傳輸速率、環(huán)路服務距離、功率損耗減少、TDM-based的語音通道等。本文介紹了ADSL2和ADSL2+的特點和基本實現(xiàn)原理，同時針對不同的應用場合，介紹了ADSL Annex（ADSL附錄）。


　　關鍵詞 ADSL ADSL2 ADSL2+ PSD CVoDSL



　　1 ADSL在世界范圍內(nèi)的廣泛應用


　　據(jù)DSL Forum的統(tǒng)計，至2002年底全球的寬帶接入用戶達到6350萬，其中DSL用戶占56.5%，達到3590萬用戶；線纜調(diào)制解調(diào)器用戶占38%；吉比特以太網(wǎng)用戶占4.7%。


　　在眾多的DSL技術中，ADSL技術以其應用簡單、價格低廉、接入速率高等優(yōu)勢，成為最流行的寬帶接入方式之一，正得到越來越廣泛的應用。


　　2 ADSL家族新成員


　　作為一項正在不斷發(fā)展的技術，ADSL家族又迎來了兩個性能更佳的新成員：ADSL2和ADSL2+。ADSL2和ADSL2+在數(shù)據(jù)速率、環(huán)路距離等方面都有了很大的改進。表1給出了ADSL的相關成員和其對應的技術標準。


　　2.1 ADSL2與ADSL2+在速率上的改進


　　ADSL2通過改善調(diào)制解調(diào)的效率、減少幀開銷、提高線碼增益、改進初始化狀態(tài)機和優(yōu)化信號處理算法等方法來提高數(shù)據(jù)傳輸速率。比較ADSL 8Mbit/s的最高速率，ADSL2的最高速率可達12Mbit/s。


　　除了自身速率的提高，ADSL2標準中還支持ATM Forum的Inverse Multiplexing for ATM （IMA）標準。通過采用IMA標準（在ATM layer和PHY layer之間加上了IMA sub-layer，IMA sub-layer完成了復用和解復用的作用），ADSL2芯片集可以在一條ADSL鏈路中捆綁兩條或更多的銅線對。通過這種捆綁配置，ADSL2可以靈活地獲得極高的數(shù)據(jù)速率。


　　對比ADSL2中的G.992.3 G.DMT.bis使用1.1MHz的下行帶寬和G.992.4 G.Lite.bis使用552kHz的下行帶寬，ADSL2+使用的下行帶寬達到了2.2MHz，因此它的最高速率可達25Mbit/s左右。
　　2.2 RE-ADSL2環(huán)路距離的延伸


　　原有的ADSL技術，環(huán)路的長度限制在5.5km以內(nèi)，因此ADSL的應用也受到了限制。比如在美國，一半以上的鄉(xiāng)村用戶居住地都超出了ADSL的服務范圍。


　　ADSL2中的附件Annex RE-ADSL2（Reach Extended ADSL2），又稱為ADSL Annex L，正是意在擴大ADSL的工作范圍。RE-ADSL2中包含一個必選的下行功率譜密度掩碼（PSD mask），一個可選的下行功率譜密度掩碼和兩個必選的上行功率譜密度掩碼。通過分析這些PSD，我們可以看到RE-ADSL2是通過使用窄的頻帶和更強的PSD來達到延伸環(huán)路長度的目的。


　　由于RE-ADSL2在技術上相應的改進，比原有的ADSL技術環(huán)路距離可以擴展2000英尺左右，大約是0.6km。


　　2.3 省電模式


　　ADSL2標準中引入了兩種功率管理模式，在保持ADSL always on特性的同時，節(jié)省了耗電。L2低功率模式可以根據(jù)Internet的流量情況，快速地回到或離開L0全功率模式，減少了總體的功率損耗。L3低功率模式在一定的時間段內(nèi)沒有流量時，ATU-C和ATU-R可以進入到睡眠模式L3。


　　比如當用戶下載一個大文件時，ADSL2工作于L0全功率模式，以達到最高的下載速率；而當Internet流量減少時，如用戶在讀一個長的文本頁面，這時下載速率降低，ADSL2系統(tǒng)轉(zhuǎn)入L2低功率模式。根據(jù)流量的變化，處于L2的ADSL2系統(tǒng)可以快速地回到L0模式，或在一定時間內(nèi)如果沒用流量，那么系統(tǒng)將進入L3睡眠模式。當用戶重新on line時，系統(tǒng)大約需要3s的時間重新初始化，進入穩(wěn)定的通信狀態(tài)。


　　2.4 信道化管理


　　ADSL2支持把帶寬分割成為不同的信道（channel），并使它們?yōu)檫m應不同的應用而具有不同的特性，如ADSL2可支持語音的應用，使它具有低延時、高容錯的特性，同時支持另一信道的數(shù)據(jù)應用，使它可以容忍比較大的延時，而誤碼率很低。


　　這一信道化管理的特性使ADSL2可支持CVoDSL（Channelized Voice over DSL），為用戶提供基于TDM的64kbit/s的數(shù)字化語音信道），而不需要把語音承載到ATM或IP等高層協(xié)議和應用中。


　　2.5 其他特性


　　除了以上的特點外，ADSL2還具有實時性能監(jiān)控；調(diào)制解調(diào)器初始化過程規(guī)范化，互連互通的能力增強；快速啟動等特性。


　　3 ADSL家族附錄介紹


　　針對ADSL不同的應用場合和使用區(qū)域，ADSL技術標準中包含了附錄（見表3），這些附錄規(guī)定了上行和下行流量中使用的子載波（subcarrier或tone）和它們相關的傳輸功率。


　　3.1 Annex A和Annex B


　　Annex A規(guī)定了除POTS使用頻段以外的更高頻帶的使用，它是ADSL技術中應用最為廣泛的一種，使用的區(qū)域包括北美、歐洲和亞洲的大部分地區(qū)。


　　Annex B與Annex A類似，但它不是應用在POTS線上，而是用于ISDN線路上，使用區(qū)域有德國和其他一些地區(qū)。


　　Annex A和Annex B都可以擴展應用于ADSL2和ADSL2+技術。


　　3.2 Annex C和Annex I


　　原ADSL（G.992.1和G.992.2）標準中的Annex C是專門為在日本的應用而設計的，它工作于日本的乒乓式ISDN（TCM-ISDN）。


　　Annex I比Annex C的下行流量翻了一倍，兩種Annex I分別應用于原ADSL和應用于ADSL2/ADSL2+。


　　3.3 ADSL2的Annex I和Annex J


　　ADSL2的Annex I和Annex J應用于全數(shù)字業(yè)務，也即傳統(tǒng)的語音頻帶也給DSL用于數(shù)字傳送。Annex I和Annex J分別應用于POTS和ISDN環(huán)境。


　　3.4 Annex L （RE-ADSL2）


　　Annex L通過采用新的PSD掩碼延伸了ADSL的服務距離，對于500kbit/s的速率，其服務范圍大約擴展了18%。


　　3.5 ADSL2+ L


　　ADSL2+ L在POTS的環(huán)境下擴展了上行流量。對比Annex A中的子載波32~64給了下行使用，ADSL2+ L的子載波32~64也用于上行使用。這使得ADSL2+ L的上行速率大為增加。ADSL2+ L只應用于ADSL2+標準。



參 考 文 獻


[1] www.dslforum.org，ADSL2 and ADSL2+ The new ADSL standards revision2


[2] http://www.nwfusion.com/news/tech/2003/0120techupdate.html，ADSL2 boosts data rate and reach


[3] www.lucent.com/，ADSL24 lucent




----《中國數(shù)據(jù)通信》