隨著ADSL技術在全球范圍的大規(guī)模推廣以及針對于DSL技術的應用和服務的不斷推出,基于電話雙絞線的XDSL寬帶接入已經占據(jù)寬帶接入市場的半壁江山。但是,迫于業(yè)務發(fā)展的需要,更好地迎合網絡運營和信息消費的需求, ADSL2和ADSL2+技術應運而生。
ADSL2技術是在原ADSL(ITU G.992.1/ITU G.992.2)規(guī)范的基礎之上,在相關運營商、設備廠商的支持推動下,由ITU最新定義的新一代DSL標準(ITUG.992.3/ITU G.992.4)。與ADSL相比, ADSL2 增加了一些新功能,主要致力于提高傳輸性能、網絡互操作性,同時,在對新業(yè)務、應用的支持上也大大完善。而 ADSL2+在可用頻帶、上下行傳輸速率上又做了進一步擴展。本文主要從數(shù)據(jù)傳輸速率、覆蓋范圍、速率自適應性、功率調整等幾個方面,就ADSL2在技術上的提高及相應應用闡述。
傳輸速率與距離的提高
如何有效解決傳輸速率與傳輸距離之間的矛盾以滿足在合適范圍內開展寬帶業(yè)務的需求?ADSL2便是一種最新方案。
相對于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183米。傳輸性能的改善主要得益于以下核心技術:
1.采用高效的調制解調技術,保證在較低的信噪比條件下,在較長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靈活調整,從而,提高了信息凈負荷的傳輸效率;
3.在ADSL幀RS編碼結構方面,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擾、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音干擾引起的信道衰落等。
智能化功率管理
如何有效降低ADSL系統(tǒng)的能耗也是困擾各ADSL廠商的一大難題。
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)務不受影響的前提下,靈活、快速地轉換工作功率。
為了達到降低能耗的目的,在第一代ADSL技術標準中的滿功耗模式(L0模式)下, ADSL2 標準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),如圖一所示:當線路工作于全速率狀態(tài)下時(例如用戶正下載一部較大的電影),為保證快速準確的數(shù)據(jù)傳輸, ADSL2 系統(tǒng)工作于L0滿功耗模式;當線路連接速率較低時(例如用戶在線閱讀一文檔),收發(fā)器功率自動調整到L2低能耗模式;當用戶斷開連接時,系統(tǒng)快速轉換到休眠狀態(tài),同時收發(fā)器功率調整到L3低能耗模式?傊,根據(jù)線路連接的實際數(shù)據(jù)流量,發(fā)送功率可在L0、L2、L3之間靈活切換,其切換時間可在3秒之內完成,以保證業(yè)務不受影響。
圖一:智能化功率轉換
實時的故障診斷
在系統(tǒng)的安裝、調測以及運行過程中,對引起傳輸質量下降、影響業(yè)務應用等問題的故障進行準確定位,是 ADSL2提供給網絡運營者在運行維護工作上的一大便利。 ADSL2 系統(tǒng)在線路監(jiān)測、故障診斷等方面大大加強、拓展,該系統(tǒng)采用特殊的測試、診斷方式以保證在線路質量惡化到甚至不能進行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 系統(tǒng)實時地對線路噪聲、回波損耗、回路阻抗、信噪比進行采集、上報,并直觀地顯示在網管操作平臺上,以方便網絡運營者對網絡運行狀態(tài)進行分析,并根據(jù)具體情況及時采取相應的故障排除措施。
精密的速率自適應技術
引入無縫速率適配技術 SRA(Seam-less Rate Adaptation)是 ADSL2 在提高線路抗噪聲性能方面的一大革新。
SRA采用精密復雜的在線重配置處理協(xié)議,對ADSL2標準中的調制層和成幀層進行非耦合處理。在線路質量發(fā)生較大改變時,非耦合關系能夠使調制層調整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)務中斷現(xiàn)象。采用SRA技術的 ADSL2 系統(tǒng)能實時監(jiān)測線路狀態(tài)的改變,并完成在ADSL收發(fā)兩端傳輸速率的平滑同步調整。
多線對綁定的高速數(shù)據(jù)傳輸
ADSL在向家庭用戶提供寬帶接入的技術實現(xiàn)上已經獲得巨大的成功,但在向企業(yè)用戶提供更高速率的寬帶接入上卻無“技”可施,這也正是ADSL2系統(tǒng)在不引入FTTB技術的情況下所要解決的問題。
與第一代ADSL相比,ADSL2支持綁定二條甚至更多線對的物理端口,以形成一條ADSL邏輯鏈路,從而實現(xiàn)光纖級的高速數(shù)據(jù)接入。如圖二所示:多線對綁定的 ADSL2 鏈路的傳輸速率比單線對 ADSL2 鏈路的速率大為提高,特別在短距離條件下,速率提高更為明顯。
ADSL2是通過引入ATM IMA反向復用技術以實現(xiàn)多線對綁定的。該規(guī)范在ADSL物理層與ATM層之間定義了一個新的IMA子層,以控制底層的多通道傳送:在ADSL的發(fā)送端,IMA子層將上層ATM信元流分散到多個ADSL物理子層中;在接收端,IMA子層將多個ADSL物理子層重新組合成ATM信元流。
圖二:多線路綁定實現(xiàn)速率提高
另外,為提高引入IMA功能后的數(shù)據(jù)傳輸性能, ATM IMA反向復用技術對現(xiàn)有ADSL物理層功能也進行了適當調整,并加入一些控制信息,以減少ADSL物理層的數(shù)據(jù)丟失和幀丟失,降低信元的傳送時延,從而提高多線對綁定情況下的ADSL傳輸質量的可靠性和穩(wěn)定性。
信道化的業(yè)務提供
ADSL2能根據(jù)不同業(yè)務、應用為客戶提供信道化的線路連接,即: ADSL2能根據(jù)具體業(yè)務對時延、誤碼率等性能指標要求的不同,把帶寬分割為不同類型的信道,以便于靈活、有效地開展多樣化的業(yè)務。
圖三: CVoDSL 、 VoATM 、VoIP協(xié)議棧比較
作為信道化業(yè)務提供的一個典型應用, ADSL2可以向用戶提供 CVoDSL業(yè)務,即利用ADSL2子信道同時傳輸多路語音、數(shù)據(jù)信號。與需要經過高層協(xié)議轉換的VoATM 、VoIP方式不同(如圖三所示), ADSL2在ADSL的上下行傳輸通道中定義并預留了64Kbps的“話音信道”(如圖四所示)。局端ADSL接口板在接收到由遠端DSL調制解調器送來的話音流后,直接將其還原為PCMDS0 ,然后由DSLAM直接將話音信號送至PSTN交換設備上,以實現(xiàn)正常的語音業(yè)務。受上行帶寬的限制,一般建議每鏈路開展4路CVoDSL業(yè)務。
以上六點是ADSL2相對于第一代ADSL系統(tǒng)針對于具體應用所做的技術上的改進,除此之外, ADSL2 還具有互操作性好(多廠商互連互通性好)、鏈路建立時間短(由原來的10秒減低為3秒)等優(yōu)點。不過, ADSL2 在技術上的進步主要體現(xiàn)在接入速率與覆蓋范圍的提高上,而 ADSL2+在此問題的解決上更進一步,使傳輸頻帶、速率得到進一步拓展。
圖四:DSL信道中預留的話音信道
ADSL2+簡介:
在ADSL2技術的基礎上, ADSL2+標準(ITU G.992.5)的核心內容是拓展了線路的使用頻寬(如圖五所示): ADSL2 定義的下行傳輸頻帶的最高頻點為1.1MHz(G .992.3/G. dmt.bis)或552KHz(G .992.4/G. lite. bis),而ADSL2+技術標準將高頻段的最高調制頻點擴展至2.2MHz ,可支持512個載頻點進行數(shù)據(jù)調制。通過此項技術改進, 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到最大16Mbps以上的接入速率(如圖六所示),從而填充了在第一代ADSL和VDSL之間接入速率的空白區(qū)間。
圖五: ADSL2+對傳輸頻帶的擴展
圖六: ADSL2+對傳輸速率的提高
----《通信產業(yè)報》