ADSL寬帶接入技術(shù)及應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的商業(yè)應(yīng)用和多媒體服務(wù)諸方面的迅速發(fā)展，用戶對(duì)信息傳輸速率提出了越來(lái)越高的要求。要改善目前上網(wǎng)速率慢的情況，除了增加骨干網(wǎng)的帶寬、路由器速度和服務(wù)器的處理能力外，更主要的在于如何提高用戶接入網(wǎng)的傳輸速率。為了實(shí)現(xiàn)用戶接入的數(shù)字化、寬帶化，提高用戶上網(wǎng)速度，光纖到戶（ＦＴＴＨ）是今后發(fā)展的必然方向。但由于光纖用戶網(wǎng)的成本過(guò)高，要實(shí)現(xiàn)光纖到戶還需要很長(zhǎng)的時(shí)間。而且目前全世界已經(jīng)有超過(guò)７億條固定銅線在使用，所以目前應(yīng)該首先考慮如何利用已經(jīng)鋪設(shè)好的銅線來(lái)傳送高速數(shù)據(jù)。在今后十幾年甚至幾十年內(nèi)大多數(shù)用戶網(wǎng)仍將繼續(xù)使用現(xiàn)有的銅線環(huán)路。近年來(lái)人們提出了多項(xiàng)過(guò)渡性的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)，其中ＡＤＳＬ（非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路）是最具前景與競(jìng)爭(zhēng)力的一種，在未來(lái)十幾年甚至幾十年內(nèi)將占主導(dǎo)地位。

目前，ＡＤＳＬ的熱潮席卷世界各地，Ｉｎｔｅｌ、Ｃｏｍｐａｑ、Ｓｉｅｍｅｎｓ、ＣＩＳＣＯ、３ＣＯＭ、Ａｌｃａｔｅｌ等公司均致力于發(fā)展ＡＤＳＬ技術(shù)，相繼推出了ＡＤＳＬ產(chǎn)品，全球許多電信廠商和ＩＳＰ也紛紛推廣各自的ＡＤＳＬ服務(wù)，北美、新加坡等率先將ＡＤＳＬ正式投入營(yíng)業(yè)，日本、韓國(guó)及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)等已進(jìn)入試驗(yàn)階段，中國(guó)電信在北京、上海、廣東、福建等地已進(jìn)行相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試并開(kāi)始試驗(yàn)性推廣，深圳已進(jìn)入了實(shí)用階段。

１　ＡＤＳＬ的主要特點(diǎn)

ＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ�。樱酰猓螅悖颍椋猓澹颉。蹋椋睿澹┦且糟~質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)的傳輸技術(shù)組合，它包括ＨＤＳＬ、ＳＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＡＤＳＬ和ＲＡＤＳＬ等，一般稱之為ｘＤＳＬ。其主要差別表現(xiàn)在信號(hào)傳輸速度、距離、上行速率、下行速率、對(duì)稱性幾個(gè)方面。

ＨＤＳＬ與ＳＤＳＬ支持對(duì)稱的Ｔ１／Ｅ１（１．５４４Ｍｂｐｓ／２０．４８Ｍｂｐｓ）傳輸。其中ＨＤＳＬ的有效傳輸距離為３～４公里，且需要兩至四對(duì)銅質(zhì)雙絞電話線；ＳＤＳＬ最大有效傳輸距離為３公里，只需一對(duì)銅線。比較而言，對(duì)稱ＤＳＬ更適用于企業(yè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接應(yīng)用，如文件傳輸、視頻會(huì)議等收發(fā)數(shù)據(jù)量大致相應(yīng)的工作。同非對(duì)稱ＤＳＬ相比，對(duì)稱ＤＳＬ的市場(chǎng)要小得多。

ＶＤＳＬ、ＡＤＳＬ和ＲＡＤＳＬ屬于非對(duì)稱式傳輸。其中ＶＤＳＬ技術(shù)是ｘＤＳＬ技術(shù)中最快的一種，在一對(duì)銅質(zhì)雙絞電話線上，上行數(shù)據(jù)的速率可達(dá)１３～５２Ｍｂｐｓ，下行數(shù)據(jù)的速率為１．５～２．３Ｍｂｐｓ，但是ＶＤＳＬ的傳輸距離只在幾百米以內(nèi)，ＶＤＳＬ可以成為光纖到戶的具有高性價(jià)比的替代方案。ＡＤＳＬ技術(shù)是１９８９年由Ｂｅｌｌｃｏｒｅ提出的一種新興的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)制解調(diào)傳輸技術(shù)，該技術(shù)可以在普通電話線上將現(xiàn)有電話線路的頻寬經(jīng)由調(diào)制解調(diào)技術(shù)處理后擴(kuò)大，ＡＤＳＬ將高速數(shù)字信號(hào)安排在普通電話頻段的高頻側(cè)，再用濾波器濾除如環(huán)路不連續(xù)點(diǎn)和震鈴引起的瞬態(tài)干擾后即可與傳統(tǒng)電話信號(hào)在同一對(duì)雙絞線共存而不互相影響；ＡＮＳＩＴ１．１４３標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ＡＤＳＬ在傳輸距離為９０００～１２０００英尺時(shí)，下行速率為８Ｍｂｐｓ，上行速率為１．５Ｍｂｐｓ；在傳輸距離為１５０００～１８０００英尺時(shí)，數(shù)據(jù)速率降為下行１．５Ｍｂｐｓ和上行６４ｋｂｐｓ。從ＡＤＳＬ的傳輸速率和傳輸距離上看，ＡＤＳＬ都能夠較好地滿足目前用戶接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的要求；而且ＡＤＳＬ這種不對(duì)稱的傳輸技術(shù)符合Ｉｎｔｅｒｎｅｔ業(yè)務(wù)下行數(shù)據(jù)量大，上行數(shù)據(jù)量小的特點(diǎn)。ＲＡＤＳＬ能夠提供的速度范圍與ＡＤＳＬ基本相同，但它可以根據(jù)雙絞銅線質(zhì)量的優(yōu)劣和傳輸距離的遠(yuǎn)近動(dòng)態(tài)地調(diào)整用戶的訪問(wèn)速度。正是ＲＡＤＳＬ的這些特點(diǎn)使ＲＡＤＳＬ成為用于網(wǎng)上高速?zèng)_浪、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程局域網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的理想技術(shù)，因?yàn)樵谶@些應(yīng)用中用戶下載的信息往往比上載的信息要多得多。

２�。粒模樱膛c其它接入技術(shù)的比較

ＡＤＳＬ接入服務(wù)具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和較高的性能價(jià)格比，它無(wú)需另鋪電纜，節(jié)省投資；滲入能力強(qiáng)，接入快，適合于集中與分散的用戶；能為用戶提供上、下行不對(duì)稱的傳輸帶寬；采用點(diǎn)一點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶可獨(dú)享高帶寬；可廣泛用于視頻業(yè)務(wù)及高速ＩＮＴＥＲＮＥＴ等數(shù)據(jù)的接入。

２．１�。粒模樱膛cＣａｂｌｅ　Ｍｏｄｅｍ的比較

ＡＤＳＬ技術(shù)不同于電纜調(diào)制解調(diào)器，它不被眾多用戶所共享，因此其速率和容量不會(huì)像電纜調(diào)制解調(diào)器那樣受用戶數(shù)量多少的影響。Ｃａｂｌｅ�。停铮洌澹淼模龋疲媒尤敕桨覆捎梅謱訕�(shù)型結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢(shì)是帶寬比較高（１０Ｍ），但這種技術(shù)本身是一個(gè)較粗糙的總線型網(wǎng)絡(luò)，這就意味著用戶要和鄰近用戶分離有限的帶寬，當(dāng)一條線路上用戶激增時(shí)，其速率將減慢。有關(guān)資料表明，大部分情況下，ＨＦＣ方案必需兼顧現(xiàn)有的有線電視節(jié)目，因而占用了部分帶寬，有部分帶寬可供傳送其它數(shù)據(jù)信號(hào)，所以只能達(dá)到Ｃａｂｌｅ�。停铮洌澹淼睦碚搨鬏斔俾实囊恍“�。大量實(shí)驗(yàn)表明，其速度減為１Ｍ～２Ｍｂｐｓ，更常見(jiàn)的是４００Ｋ～５００Ｋｂｐｓ。綜合來(lái)看，即使在理想狀態(tài)下，ＨＦＣ只相當(dāng)于一個(gè)１０Ｍｂｐｓ的共享式總線型以太網(wǎng)，而ＡＤＳＬ接入方案在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上較為先進(jìn)，因?yàn)槊總�(gè)用戶都有單獨(dú)的一條線路與ＡＤＳＬ局端相連，它的結(jié)構(gòu)可以看作是星型結(jié)構(gòu)，它的數(shù)據(jù)傳輸帶寬是由每一用戶獨(dú)享的。

２．２�。粒模樱膛c普通撥號(hào)Ｍｏｄｅｍ及Ｎ－ＩＳＤＮ的比較

普通撥號(hào)Ｍｏｄｅｍ的最高速率是５６Ｋ，Ｎ－ＩＳＤＮ的速率為１２８Ｋ，顯然ＡＤＳＬ的速率優(yōu)熱是不言而喻的。ＡＤＳＬ可將現(xiàn)有的銅電話線（亦稱“銅雙絞線”）轉(zhuǎn)化成多媒體寬帶分布系統(tǒng)。它在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語(yǔ)音信號(hào)，數(shù)據(jù)信號(hào)不通過(guò)電話交換機(jī)設(shè)備，減輕了電話交換機(jī)的負(fù)載，它無(wú)需像普通的模擬調(diào)制解調(diào)器那樣撥號(hào)，永遠(yuǎn)處于“在線”狀態(tài)，很難出現(xiàn)掉線的情況，用戶在享受高傳輸速率的同時(shí)，還可使用電話服務(wù)。另外，利用ＡＤＳＬ，多人通過(guò)局域網(wǎng)上網(wǎng)且不易擁擠。一個(gè)公司甚至一個(gè)住宅小區(qū)的局域網(wǎng)通過(guò)ＡＤＳＬ上網(wǎng)，沖浪的速度仍能保持較高狀態(tài)。

３　ＡＤＳＬ的應(yīng)用前景

ＡＤＳＬ作為一種高速接入技術(shù)具有很強(qiáng)的生命力，目前世界上許多電信公司對(duì)ＡＤＳＬ傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了成功開(kāi)發(fā)，歐洲和北美已開(kāi)始規(guī)模應(yīng)用。一般認(rèn)為，ＡＤＳＬ可以在以下諸多方面將得到廣泛應(yīng)用。

高速數(shù)據(jù)接入。用戶可以通過(guò)ＡＤＳＬ寬帶接入方式快速地瀏覽各種互連網(wǎng)上的信息，進(jìn)行網(wǎng)上交談、游戲、動(dòng)畫和收發(fā)電子郵件，獲得所需要的信息。深圳已提供ＡＤＳＬ高速寬帶接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服務(wù)，ＡＤＳＬ用戶訪問(wèn)相應(yīng)的站點(diǎn)即可享受多種寬帶多媒體服務(wù)。

視頻點(diǎn)播。基于非對(duì)稱性傳輸技術(shù)的ＡＤＳＬ特別適合用戶對(duì)音樂(lè)、影視和交互式游戲的點(diǎn)播，用戶可以根據(jù)自己的需要，任意地對(duì)上述業(yè)務(wù)進(jìn)行隨意控制，而不必象有線電視節(jié)目一樣受控于電視臺(tái)。如深圳視聆通寬帶網(wǎng)站與廣州視聆通寬帶網(wǎng)站上的視頻點(diǎn)播ＶＯＤ、音樂(lè)廳、網(wǎng)上劇場(chǎng)等；并可提供網(wǎng)上游戲、交互電視和網(wǎng)上購(gòu)物等寬帶多媒體服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)互連業(yè)務(wù)。ＡＤＳＬ寬帶接入方式可以接不同地點(diǎn)的企業(yè)網(wǎng)或局域網(wǎng)連接起來(lái)，避免了企業(yè)分散所帶來(lái)的麻煩，同時(shí)又不影響各用戶對(duì)互連網(wǎng)的瀏覽。

家庭辦公。通信技術(shù)的飛躍發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越影響著人們的生活與工作方式，一些企業(yè)的工作人員因?yàn)槟撤N原因需要在家里履行自己的工作職責(zé)，通過(guò)高速的接入方式從自己企業(yè)信息庫(kù)中提取所需要的信息甚至而對(duì)面地和同事進(jìn)行交談，完成自己的工作任務(wù)。

遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。隨著ＡＤＳＬ技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，ＡＤＳＬ接入服務(wù)還將可以提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的遠(yuǎn)程醫(yī)療，遠(yuǎn)程教學(xué)等服務(wù)。通過(guò)寬帶的接入方式，教育和醫(yī)療資源的全社會(huì)共享將成為大勢(shì)所趨。

４�。粒模樱探尤爰夹g(shù)原理

ＡＤＳＬ的接入模型主要有中央交換局端模塊和遠(yuǎn)端模塊組成，其接入系統(tǒng)如圖１所示。ＡＤＳＬ接入系統(tǒng)采用市話雙絞線路作為傳輸媒質(zhì)，能同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)，因此接入系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)由局端數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備ＤＳＬＡＭ（ＤＳＬ　Ａｃｅｓｓ�。停酰欤簦椋穑欤澹�ｅｒ）、局端話音數(shù)據(jù)分離器（Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）、本地市話線路、用戶端話音數(shù)據(jù)分離器和用戶端數(shù)據(jù)設(shè)備ＲＴＵ（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ�。眨睿椋簦┙M成。

一般將多個(gè)ＡＤＳＬ局端收發(fā)模塊ＡＴＵ－Ｃ（ＡＤＳＬ�。裕颍幔睿螅恚椋螅螅椋铮睢。眨睿椋簦�Ｃｅｎｔｒａｌ）集成在ＤＳＬＡＭ設(shè)備中的一線線路卡內(nèi)，來(lái)自不同線路卡的用戶數(shù)據(jù)流量經(jīng)ＤＳＬＡＭ復(fù)用后形成上行數(shù)據(jù)鏈路，并由ＤＳＬＡＭ來(lái)提供所需的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口。每個(gè)ＡＴＵ－Ｃ對(duì)應(yīng)的局端Ｓｐｌｉｔｔｅｒ通常也可集成在ＤＳＬＡＭ設(shè)備中，再由局端集成的Ｓｐｌｉｔｔｅｒ組提供一個(gè)通向話音交換機(jī)的市話電纜接口。一般用戶端話音數(shù)據(jù)分離器為一單獨(dú)分立設(shè)備，由它提供面向用戶室內(nèi)話機(jī)和ＲＴＵ設(shè)備的線路接口。用戶端Ｓｐｌｉｔｔｅｒ一般安裝在市話線路中入戶線的進(jìn)門處以避免用戶室內(nèi)并機(jī)分支線路對(duì)ＡＤＳＬ高頻數(shù)據(jù)傳輸通路造成的影響。ＡＤＳＬ用戶端收發(fā)模塊ＡＴＵ－Ｒ（ＡＤＳＬ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ�。眨睿椋簦�Ｒｅｍｏｔｅ）包含在用戶端數(shù)據(jù)設(shè)備ＲＴＵ內(nèi)，并由ＲＴＵ最終向用戶提供通用的用戶數(shù)據(jù)接口。

ＡＤＳＬ接入系統(tǒng)中，原有的模擬話音雙工通路通過(guò)局端和用戶端Ｓｐｌｉｔｔｅｒ來(lái)維持。話音數(shù)據(jù)分離器由高頻濾波器和低頻濾波器組成，它將ＡＤＳＬ線路模擬頻帶劃分為高頻段和低頻段，其中高頻段用于數(shù)字載波調(diào)制的數(shù)據(jù)傳輸通路，低頻段用于話音通路。ＡＤＳＬ接入系統(tǒng)中上行和下行數(shù)據(jù)通路的建立則通過(guò)ＡＴＵ－Ｃ和ＡＴＵ－Ｒ的初始化同步過(guò)程來(lái)完成。

ＡＤＳＬ設(shè)備既可以直接接入系統(tǒng)中的局端設(shè)備ＤＳＬＡＭ，又可以是用戶端設(shè)備ＲＴＵ。目前ＡＤＳＬ設(shè)備在線路接口上采用的調(diào)制技術(shù)主要有ＱＡＭ、ＣＡＰ和ＤＭＴ方式；而在數(shù)據(jù)接口上采用的傳送模式則主要有以太包和ＡＴＭ信元等方式。但是不管這些設(shè)備的在向線路接口或數(shù)據(jù)接口的具體實(shí)現(xiàn)方式如何，它們?cè)诿嫦蚓�路接口的物理媒質(zhì)相關(guān)模塊中均應(yīng)具備線路編碼、傳輸同步過(guò)程初始化、話音和數(shù)據(jù)通道的分離、線路傳輸同步過(guò)程初始化、話音和數(shù)據(jù)通道的分離、線路傳輸信號(hào)的加解擾碼以及數(shù)字傳輸通道的嵌入操作控制等功能；而在面向數(shù)據(jù)接口的傳輸匯聚模塊則應(yīng)具備數(shù)字信道的復(fù)用及解復(fù)用、數(shù)字傳輸信號(hào)的前向糾錯(cuò)、線路傳輸幀格式的實(shí)現(xiàn)、面向高層（如ＡＴＭ鏈路局或ＩＰ網(wǎng)絡(luò)層）的協(xié)議處理和網(wǎng)元設(shè)備管理等功能。