ADSL接入技術(shù)

ADSL接入技術(shù)（解龍、張文明）
    現(xiàn)有的城市接入網(wǎng)可以分為五類，即：地面固定，有線電信接入網(wǎng)；地面移動(dòng)，無(wú)線電信接
入
網(wǎng)，近地軌道，靜止同步衛(wèi)星通信網(wǎng)；有線電視廣播網(wǎng)電括 MMDS、LMDS、衛(wèi)星直播電視DTH）；
地
面電視廣播網(wǎng)。人們稱之為信息高速公路的五個(gè)車道，目前這五種網(wǎng)均被用來(lái)做寬帶IP接入網(wǎng)。
    城市地面固定電話銅線網(wǎng)最早被用于因特網(wǎng)接人。目前主要采用調(diào)制解調(diào)器接入，通過(guò)電話
線
撥號(hào)上網(wǎng)，其速率最高可以達(dá)到56kbit／S。另一種方法是通過(guò)窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)N－ISDN上
網(wǎng)。
中國(guó)電信稱之為“一線通”服務(wù)。其傳輸速率為2B+ D=142kbit/s。這種方法需要撥號(hào)上網(wǎng)，其速
率雖然高于普通電話調(diào)制解調(diào)器但仍然不能滿足寬帶接入的要求。由于其成本較高，主要是利用已
經(jīng)有的設(shè)備提供因特網(wǎng)接入服務(wù)，不會(huì)再建新網(wǎng)。
    用電話線實(shí)現(xiàn)寬帶接入的主要方法是各種數(shù)字用戶環(huán)路XDSL。對(duì)于家庭用戶主要是采用不對(duì)
稱
的數(shù)字用戶環(huán)路ADSL。ADSL可以提供下行8Mbps上行1Mbps的不對(duì)稱的寬帶接入。
      1ADSL的發(fā)展概述
    自1987年Bellcore首先提出ADSL的概念以來(lái)，有關(guān)數(shù)字用戶環(huán)路的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為
Inter
net接入，居室辦公，遠(yuǎn)端LAN接入，交互電視，遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)提供了方便。
    ADSL即不對(duì)稱數(shù)字用戶線環(huán)路。所謂不對(duì)稱是指上、下行數(shù)據(jù)速率不一致，下行數(shù)據(jù)速率可
達(dá)
8MbPS，上行數(shù)據(jù)速率可達(dá)1MbPS。ADSL允許在同一雙絞線上，在不影響現(xiàn)有的普通電話業(yè)務(wù)的情
況
下，進(jìn)行非對(duì)稱高速傳輸，打破了高速通信由光纖獨(dú)攬的局面。僅僅是速率的提高并不能說(shuō)明
ADSL
的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。ADSL與ATM吻合得很好。用戶端的ATM包流經(jīng) ADSL的調(diào)制解調(diào)器在中心局的復(fù)用器處
聚合，然后進(jìn)入高速的ATM交換機(jī)，通過(guò)ADSL進(jìn)行ATM傳輸?shù)淖罱K目標(biāo)是廣泛提供數(shù)據(jù)音頻和話音
的
綜合服務(wù)。
    ADSL中的關(guān)鍵技術(shù)是調(diào)制，有CAP和DMT兩種方式，CAP是基于正交幅度調(diào)制（QAM）的調(diào)制方
式，
上、下行信號(hào)調(diào)制在不同的載波上，占用30kHz～1MHz的頻帶，頻率越高，其波形周期越小，故可
提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾�。美�?guó)Goldspan公司是美國(guó)采用CAP方式生產(chǎn)ADSL芯片的公司之一，整個(gè)套片
的價(jià)格已降到＄40。DMT方式是多載波調(diào)制，在可用帶寬內(nèi)，整個(gè)信道被分成大量彼此獨(dú)立的離散
信道，如將1MHz頻譜劃分為256個(gè)帶寬為4.3125kHz的子信道，按實(shí)際測(cè)得的信道質(zhì)量來(lái)確定每個(gè)
信
道的承載比特?cái)?shù)，以避開(kāi)那些噪聲太大或損耗太大的子信道中分配的數(shù)據(jù)量。DMT在結(jié)構(gòu)上又分為
頻分復(fù)用（FDM）和回波抵消方式。FDM按上、下行信道劃分頻帶，回波抵消方式上、下行頻帶重
疊，
其效率較FDM高，但設(shè)備復(fù)雜。CAP方式與DMT相比各有優(yōu)缺點(diǎn)：CAP方式較DMT方式簡(jiǎn)單，時(shí)延小。
而DMT方式調(diào)制的特點(diǎn)使其具有良好的抗噪聲性能和線路狀態(tài)調(diào)控功能，相同環(huán)境下較CAP方式傳
輸
速率高。1993年3月美國(guó)ECSI工作組推薦 DMT調(diào)制方式作為 ADSL的優(yōu)選線路編碼信號(hào)。并于1995
年
通過(guò)了DMT、ADSL MODEM標(biāo)準(zhǔn)。目前AD公司的AD20MSP910低成本芯片組、TI公司TNET2000芯片
組、
MOTOROLA公司的COPPER GOLD芯片組均是采用DMT方式的ADSL芯片。目前市場(chǎng)上已有ADSL MODEM
小
批量供貨。
          2應(yīng)用現(xiàn)狀
    ADSL最早是為推動(dòng)視頻點(diǎn)播（VOD）業(yè)務(wù)而開(kāi)發(fā)的，后因VOD業(yè)務(wù)受挫而被擱置了很長(zhǎng)一段時(shí)
間，
近年來(lái)隨著Internet和Intranet迅速發(fā)展，對(duì)固定連接的高速用戶線需求日益高漲。
    新加坡電信有限公司是對(duì)ADSL技術(shù)應(yīng)用最鐘情的公司，并在大規(guī)模ADSL商業(yè)應(yīng)用方面進(jìn)行了
投
入，它已在27個(gè)電話交換機(jī)上安裝了ADSL接入設(shè)備，使新加坡總?cè)丝谥械?0％的人可以使用這一
設(shè)
備，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)，估計(jì)1999年度末已實(shí)現(xiàn)全國(guó)覆蓋。香港電
信
公司的計(jì)劃比新加坡電信公司的更宏大，其目標(biāo)是通過(guò)ADSL和VDSL線路提供ATM業(yè)務(wù)，目前已有
9000
多個(gè)大樓中已安裝了線路。瑞典的Telia公司已經(jīng)聲明將采用大規(guī)模的 ADSL接入方式，2004年實(shí)
現(xiàn)
98％的瑞典家庭擁有高速Internet接入。美國(guó)IDS，Interaccess，BELL，IONET，加拿大的CAD 
vision提供低資費(fèi)的高速ADSL服務(wù)，月租金與ISDN接入沒(méi)有什么區(qū)別。使用戶付同樣的費(fèi)用獲得
了
15倍的帶寬，目前正有一批用戶進(jìn)行試用。Bell south，Pacific Bell和SBC Communication聲
明
到2001年ADSL用戶將達(dá)100萬(wàn)。在計(jì)算機(jī)業(yè)，康柏，英特爾和微軟，這三家計(jì)算機(jī)技術(shù)及軟件開(kāi)發(fā)
商曾建議制定一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)集合，使不同制造商的調(diào)制解調(diào)器和傳輸技術(shù)可以圍繞簡(jiǎn)化的ADSL
協(xié)同工作，以盡快地將寬帶Internet接人服務(wù)推入百姓家庭。
    但ADSL步履蹣跚，到目前為止是ADSL的開(kāi)發(fā)者多于ADSL用戶，ADSL技術(shù)本身也有待進(jìn)一步成
熟，沒(méi)有人知道ADSL在規(guī)�；�的應(yīng)用中能否有效地工作。
          3存在的問(wèn)題
    ADSL無(wú)論在技術(shù)上，工程實(shí)現(xiàn)上，還是在綜合益處和推廣方式上均存在一些問(wèn)題。
3.1技術(shù)問(wèn)題
   （1）線路性能；衰減與失真
    為了提供電話信號(hào)的良好傳輸通路，二線制電話回路必須符合如下的標(biāo)準(zhǔn)：
    ①最大長(zhǎng)度必須保持在規(guī)定的極限范圍之內(nèi)以符合在衰減方面的要求。
    ②阻抗應(yīng)均勻以使對(duì)電話機(jī)及網(wǎng)絡(luò)有良好的信號(hào)匹配。
    ③每一條導(dǎo)線與地之間必須相互保持高度平衡以防止外部干擾、噪聲及導(dǎo)線之間的串音。
    只有這樣，才可保證在300Hz～3.4kHz的話帶內(nèi)進(jìn)行有效通信。但銅線上的信號(hào)損耗隨距離延
長(zhǎng)及頻率升高而迅速增大。在1.0kHz頻率下，一英里24號(hào)線損耗為2.2dB，在傳輸服務(wù)區(qū)范圍之內(nèi)
（CSA）的總損耗不應(yīng)超過(guò)8dB～10dB，所以回路最大長(zhǎng)度約為3～4英里。高比特率ADSL系統(tǒng)運(yùn)作
于300kHz或以上頻率，整個(gè)回路的損耗可高達(dá)70dB。在這種高速環(huán)路中，不僅要考慮環(huán)路環(huán)境，
還要考慮容抗和感抗。其中用于抵消用戶線客抗而增加負(fù)載線圈（加感線圈）的環(huán)路更不宜使用
ADSL技術(shù)。
    不僅如此，若損耗與頻率之間的關(guān)系是線性的，則不會(huì)造成重大的問(wèn)題。但導(dǎo)線直徑改變，
加
感線圈及諸如ADSL這種較高頻率系統(tǒng)的其他因素均會(huì)造成損耗的突然變化。當(dāng)信號(hào)的幅度受限制
或
以非線性方式變化時(shí)，就會(huì)發(fā)生諧波失真。諧波失真取決于放大器、調(diào)制器、復(fù)用器及線路上的其
他有源設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)不同頻率沿電話線路以不同的速率傳輸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相位時(shí)延失真，它將
對(duì)高速數(shù)據(jù)造成巨大影響。
    （2）反射干擾及平衡性能
    從交換局到用戶，至少有三個(gè)接頭（橋接點(diǎn)，每個(gè)接頭的線徑也會(huì)相應(yīng)改變，再加上電纜損
失
等造成阻抗的突然改變會(huì)引起功率反射或反射波損耗。在話音通信中其反映是回聲，而在ADSL中
復(fù)
雜的調(diào)制方式很容易受到反射信號(hào)的干擾。而現(xiàn)在還沒(méi)有能夠在300kHz或更高的頻率下測(cè)定用戶
分
配電纜中的反射源的測(cè)試設(shè)備。
    就平衡來(lái)說(shuō)，二線回路平衡性不好會(huì)造成噪聲，串音及失真，尤其是在較高頻率下，這也對(duì)
ADSL特別有害。
    （3）噪聲及串音
    電路線路可能受到若干形式噪聲及干擾的影響，為達(dá)到有效數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)確保接收信號(hào)的強(qiáng)
度、動(dòng)態(tài)范圍、信噪比在可接收的范圍之內(nèi)。
    當(dāng)傳輸線路相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)，超過(guò)1km，遠(yuǎn)端串音衰減較大，主要是近端串音。但距離短時(shí)，遠(yuǎn)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(hào)時(shí)，干擾尤其顯著，
而且會(huì)限制這種系統(tǒng)的回聲消除設(shè)備的作用范圍。對(duì)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。
    目前還沒(méi)有對(duì)大范圍開(kāi)通ADSL設(shè)備后對(duì)現(xiàn)有用戶的影響和ADSL性能進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，所
以串音問(wèn)題的嚴(yán)重程度尚不清楚。


摘自《有線電視技術(shù)》