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什么是非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶線路(ADSL)

摘要

ADSL是DSL的非對(duì)稱(chēng)版本,，它使用數(shù)字編碼技術(shù)從現(xiàn)有的銅電話線獲得最大的數(shù)據(jù)傳輸容量,，而不會(huì)干擾同一線路上的常規(guī)語(yǔ)音服務(wù)。原因是它使用電話語(yǔ)音傳輸以外的頻率來(lái)傳輸數(shù)據(jù),。也就是說(shuō),，用戶可以一邊上網(wǎng)一邊打電話或發(fā)傳真，不會(huì)影響通話質(zhì)量,，也不會(huì)減慢下載互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的速度,。

ADSL可以向最終用戶提供8Mbps下行傳輸速率和1Mbps上行傳輸速率，比傳統(tǒng)的28.8K模擬調(diào)制解調(diào)器快近200倍,。這是傳輸速率為128Kbps的ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng))無(wú)法比擬的,。與電纜調(diào)制解調(diào)器相比，ADSL具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：它為單條電話線的用戶提供專(zhuān)線服務(wù),，而電纜調(diào)制解調(diào)器要求一個(gè)系統(tǒng)中的許多用戶共享同一帶寬,。雖然cable modem的下行速率高于ADSL，但考慮到未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的用戶同時(shí)上網(wǎng),，cable modem的性能會(huì)大打折扣,。此外，電纜調(diào)制解調(diào)器的上行速率通常低于ADSL,。不容忽視的是，目前全球有近7.5億銅電話線用戶,，而只有1200萬(wàn)戶享受有線調(diào)制解調(diào)器服務(wù),。

ADSL被設(shè)計(jì)成具有兩種功能：高速數(shù)據(jù)通信和交互式視頻。數(shù)據(jù)通信功能可以是互聯(lián)網(wǎng)接入,、公司遠(yuǎn)程計(jì)算或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,。視頻互動(dòng)包括視頻點(diǎn)播(VoD)、電影,、游戲等,。需要高速網(wǎng)絡(luò)視頻通信。目前ADSL只支持與T1/E1的接口,，未來(lái)會(huì)到達(dá)桌面,。

下載速率受多種因素影響，如距離,、線纜尺寸,、干擾等。從10Kbps到640Kbps不等,。下表顯示了特定距離內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)下行鏈路速率：

ADSL標(biāo)準(zhǔn)

ADSL一直有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),，CAP和DMT,。CAP是Amati帕拉達(dá)因設(shè)計(jì)的，而DMT是阿瑪?shù)偻ㄐ殴景l(fā)明的,。區(qū)別在于發(fā)送數(shù)據(jù)的方式,。ANSI T1.413基于DMT，已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),，而CAP正在衰落,。最近，許多G.Lite標(biāo)準(zhǔn)被談?wù)?，但DMT和G.Lite各有所長(zhǎng),，適用于不同的領(lǐng)域。DMT是全速率ADSL標(biāo)準(zhǔn),，支持8Mbps/1.5Mbps的高速下行/上行速率,，但DMT要求用戶安裝POTS分路器，比較復(fù)雜,；不過(guò)G.Lite標(biāo)準(zhǔn)雖然速率低,，但下行/上行速率都是1.5Mbps/512Kbps。但由于省略了復(fù)雜的POTS分離器,，用戶可以像普通調(diào)制解調(diào)器一樣直接從商店購(gòu)買(mǎi)CPE,，然后自己簡(jiǎn)單安裝即可。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)說(shuō),，DMT可能更適合小型或家庭辦公(SOHO),；G.Lite更適合普通家庭用戶。

1,、CAP(無(wú)載波幅度/相位調(diào)制)

這是ATT帕拉達(dá)因公司專(zhuān)有的調(diào)制方法,，將數(shù)據(jù)調(diào)制到單載波信道，然后通過(guò)電話線發(fā)送,。信號(hào)在發(fā)送前被壓縮,，并在接收端重新組合。

2,、DMT(離散多音)

把數(shù)據(jù)分成幾個(gè)子載波信道,，測(cè)試每個(gè)信道的質(zhì)量，然后給它一定的比特?cái)?shù),。DMT使用離散快速傅立葉變換來(lái)創(chuàng)建這些通道,。

DMT使用熟悉的機(jī)制來(lái)創(chuàng)建調(diào)制解調(diào)器之間的連接。當(dāng)兩個(gè)DMT調(diào)制解調(diào)器連接時(shí),，它們會(huì)嘗試最高的速率,。根據(jù)線路的噪聲和衰減，兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器可能以最高速率成功連接，也可能逐漸降低速率,，直到雙方都滿意為止,。

3、G.Lite

正如N1標(biāo)準(zhǔn)和互操作性測(cè)試推動(dòng)了ISDN市場(chǎng)一樣,，現(xiàn)在用戶和制造商都在急切地等待DSL互操作性標(biāo)準(zhǔn)的到來(lái),。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被稱(chēng)為G.lite，也稱(chēng)為消費(fèi)者非對(duì)稱(chēng)DSL (Consumer ADSL),。它是由通用ADSL工作組開(kāi)發(fā)的,，該工作組包括幾乎所有主要的DSL設(shè)備制造商。然而,，該標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)與Rockwell公司在1997年夏天展示的不再使用的基于QAM的消費(fèi)者DSL芯片組或通用ADSL混淆,。G.lite的第一份工作文檔于1998年6月在亞特蘭大舉行的Supercomm交易會(huì)上發(fā)布。這個(gè)初步的G.lite標(biāo)準(zhǔn)首先由UAWG投票表決,，然后作為提案提交給ITU,。當(dāng)時(shí)，ITU期望在1998年底之前簽署一個(gè)正式的G.lite標(biāo)準(zhǔn),。

未來(lái)G.lite標(biāo)準(zhǔn)的一些細(xì)節(jié)已經(jīng)很清晰了,，基于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CPE可能很快就會(huì)出現(xiàn)。G.lite標(biāo)準(zhǔn)(ADSL)將基于ANSI標(biāo)準(zhǔn)T1.413第2版DMT線路碼’,，下行速度1.5Mbps,，上行速度384Kbps將被設(shè)置為其最大速度。低于最大速度的“速率自適應(yīng)”也是該標(biāo)準(zhǔn)的一部分,，因此互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)可以提供256Kbps的對(duì)稱(chēng)速度作為G.lite連接速度,。然而，為了簡(jiǎn)化設(shè)備和供應(yīng)要求,，大多數(shù)設(shè)備將被限制在這些最大速度,。

雖然1.5Mbps的速度限制與公布的DSL最大下行速度7Mbps相比似乎有所限制，但它是基于對(duì)典型客戶布線方案和ISP提供的實(shí)際主干帶寬的經(jīng)驗(yàn)測(cè)試,。

DSL線路需要高質(zhì)量的銅環(huán)——這意味著沒(méi)有感應(yīng)線圈和電橋,。

雖然G.lite正被宣傳為一項(xiàng)"不分離(splitterless)"的標(biāo)準(zhǔn),但新的標(biāo)準(zhǔn)所面臨的工程現(xiàn)實(shí)意味著,在一開(kāi)始可能仍然對(duì)分離器,、過(guò)濾器,甚至新的客戶場(chǎng)所布線有所需要,。隨著G.lite的標(biāo)準(zhǔn)走向成熟,人們更好地理解這些問(wèn)題,更好地實(shí)施廠商芯片,它也許才會(huì)更接近于成為一項(xiàng)真正的不分離的標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然,即使處于G.lite速度,常規(guī)的PC串行端口上的UARTs(通用異步接收機(jī)/發(fā)送器)也已不能跟上,。因此,使用串行技術(shù)的單個(gè)用戶的外置PC調(diào)制解調(diào)器將會(huì)在PC上采用通用串行總線端口(Universal Serial Bus),也有可能采用增強(qiáng)的并行端口;路由器和橋接單位則使用以太網(wǎng);更新一點(diǎn)的芯片集,如Rockwell最近宣傳的V.90/ADSL配對(duì)芯片集,將會(huì)把G.lite和V.90標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一個(gè)調(diào)制解調(diào)器上,為客戶提供一項(xiàng)連接配置選擇,。

帶寬是另一項(xiàng)考慮因素。當(dāng)Bellcore于1989年首次公布其DSL工作時(shí),其目的是為了將DSL用于視頻點(diǎn)播服務(wù),而不是純粹的數(shù)據(jù)通信,。

但是,現(xiàn)在沒(méi)有幾家ISP能夠真正滿足1000個(gè)用戶的7Mbps Internet訪問(wèn)需求,。G.lite的1.5Mbps/384Kbps限制是一個(gè)合理的最大速度,無(wú)論如何,許多用戶很可能會(huì)選擇更慢的對(duì)稱(chēng)速度。

4、目前的標(biāo)準(zhǔn)

ANSI提出了速率可達(dá)6.1Mbps的ADSL標(biāo)準(zhǔn)T1.413,，ETSI(European Technical Standard Institute)增加了附件以適應(yīng)歐洲的需要,，稱(chēng)為T(mén)1E1.4，將擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)以包含用戶端的復(fù)用接口,、網(wǎng)絡(luò)配置和管理協(xié)議及其它改進(jìn),。

原理

ADSL用其特有的調(diào)制解調(diào)硬件來(lái)連接現(xiàn)有雙絞線連接的各端，它創(chuàng)建具有三個(gè)信道的管道

該管道具有一個(gè)高速下傳信道(到用戶端),，一個(gè)中速雙工信道和一個(gè)POTS信道(4KHz),，POTS信道用以保證即使ADSL連接失敗了，語(yǔ)音通信仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn),。高速和中速信道均可以復(fù)用以創(chuàng)建多個(gè)低速通道,。

在過(guò)去數(shù)年中，電話系統(tǒng)的硬件技術(shù)有了很大進(jìn)步,，然而ADSL使用了非常簡(jiǎn)單的方法來(lái)獲取取驚人的速率：壓縮,。它使用很先進(jìn)的DSP和算法在電話線(雙絞線)中壓縮盡可能多的信息。

ADSL用頻分復(fù)用(FDM)或回饋抑制(Echo Cancellation)在電話線中創(chuàng)建多個(gè)信道,。FDM使用一條下傳數(shù)據(jù)管道和一條上傳數(shù)據(jù)管道,，并用時(shí)分復(fù)用(TDM)將下傳管道分割，上傳管道也被分成多個(gè)低速信道,?；仞佉种茖⑾聜鞴艿篮蜕蟼鞴艿乐丿B，并用本地回饋抑制(如V.34規(guī)范)將二者區(qū)分,?；仞佉种齐m然更加有效，但增加了復(fù)雜性和成本,。

ADSL復(fù)用下傳信道,，雙工化，將信道分塊,，給每塊加上錯(cuò)誤碼,，然后發(fā)送數(shù)據(jù)，接收端根據(jù)誤碼和塊長(zhǎng)糾錯(cuò),。測(cè)試表明ADSL調(diào)制解調(diào)器的糾錯(cuò)足以應(yīng)付MPEG2和多種其他的數(shù)字視頻方案,。

ADSL的未來(lái)

ADSL的未來(lái)可能不會(huì)與現(xiàn)在有太大的差異。目前ADSL的實(shí)現(xiàn)有兩種方式：CAP和DMT,，后者已成為標(biāo)準(zhǔn),。雖然CAP不是標(biāo)準(zhǔn)，但它由AT&T Paradyne發(fā)明,，已經(jīng)在通信中廣為應(yīng)用,。G.Lite也很有發(fā)展前途,。很難說(shuō)將來(lái)會(huì)是什么樣子，但有一點(diǎn)可以肯定：廠商和電話公司有一個(gè)需要克服以發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的瓶頸,，解決方法必須在目前很快可用,，并在未來(lái)仍然有用武之地。

非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶線

ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line)

美國(guó)的電話系統(tǒng)大部分都是數(shù)字化的,雖然很多電話終端是模擬設(shè)備,。所謂的最后一公里是指從許多家庭到電話公司的中心局(通常在同一個(gè)街區(qū))間的本地環(huán)路,。本地環(huán)路是銅雙絞線,在400Hz以下的窄帶中傳輸話音。DSL技術(shù)擴(kuò)展了該電纜的帶寬使用率,。DSL技術(shù)使用線編碼在本地環(huán)路中提供非常高速的數(shù)據(jù)傳輸率,。

ADSL(非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶線)是DSL技術(shù)的一種形式，可在普通銅線電話用戶線上傳送電話業(yè)務(wù)的同時(shí),，向用戶提供1.5～8Mb/s速率的數(shù)字業(yè)務(wù),，在上行、下行方向的傳輸速率不對(duì)稱(chēng),。

ADSL利用頻分復(fù)用的技術(shù)把普通電話線分成了普通電話,、上行和下行三種信道，從而避免了相互之間的串?dāng)_,。各種不同的ADSL,，可以有160～640kbit/s的上行信道和1.5～8Mbit/s的下行信道。 ADSL的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有ADSL系統(tǒng)的組網(wǎng)形式一般可以分為寬帶接入服務(wù)器(BRAS),、ATM網(wǎng)和ADSL傳送系統(tǒng)三部分,。其中ADSL傳送子系統(tǒng)由局端設(shè)備(DSLAM)和用戶端設(shè)備(CPE)組成，負(fù)責(zé)銅線段的ADSL線路編解碼和傳送,，ATM網(wǎng)負(fù)責(zé)將來(lái)自DSLAM設(shè)備的用戶數(shù)據(jù)以ATM PVC方式匯集到寬帶接入服務(wù)器,，寬帶接入服務(wù)器對(duì)ATM信元和用戶的PPP呼叫進(jìn)行處理，完成與IP網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換,，將用戶接入到Internet,。

ADSL的局端設(shè)備和用戶端設(shè)備之間通過(guò)普通的電話銅線連接，無(wú)須對(duì)入戶線纜進(jìn)行改造就可以為現(xiàn)有的大量電話用戶提供ADSL寬帶接入,。根據(jù)實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)和使用情況,，在目前大量采用的0.4mm線徑雙續(xù)電話線上，速率為3.6Mbit/s下行和512kbit/s上行的ADSL傳輸距離可以達(dá)到2～3公里,。

ADSL CPE設(shè)備通常有 PCI插卡式,、USB接口式、以太網(wǎng)接口的橋式,、以太網(wǎng)接口的路由式等4種不同的類(lèi)型,，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境來(lái)選擇,。

ADSL主要特點(diǎn)：

(1)速度快,，獨(dú)享帶寬：512Kbps上網(wǎng)速度是ISDN的4倍,，是普通Modem的10倍;

(2)包月計(jì)費(fèi)不限時(shí)：包月上網(wǎng)費(fèi)用低廉，無(wú)時(shí)間限制,，可最大限度的滿足您網(wǎng)上沖浪的欲望;

(3)上網(wǎng),、電話兩不誤：上網(wǎng)的同時(shí)還可以接打電話;

(4)安裝快捷方便：使用普通電話線路，只需加裝分離器和調(diào)制解調(diào)器即可,。

ADSL標(biāo)準(zhǔn)

目前ADSL技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要是ITU-T的G.992.1(全速ADSL)和G.992.2(G.Lite),，包括以下內(nèi)容：

采用DMT線路編碼，將傳送頻帶劃分為多個(gè)子載波;

采用頻分復(fù)用或回波消除技術(shù),，為上行通道和下行通道分配不同傳送頻帶和子載波,， 從而實(shí)現(xiàn)上下行帶寬不對(duì)稱(chēng);

定義了線路速率適配的方式;

在鏈路層采用ATM信元方式對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝。 根據(jù)G.992標(biāo)準(zhǔn)的定義,，全速ADSL的上行速率最高可達(dá)到6Mbit/s,，下行速率最高可達(dá)到640kbit/s;而G.lite的上行速率最高可達(dá)到1.5Mbit/s，下行速率最高可達(dá)到512kbit/s,。這是技術(shù)上可以達(dá)到的最高速率,，實(shí)際開(kāi)通的速率還與具體的線路條件和用戶選擇的資費(fèi)有關(guān)。

ADSL的應(yīng)用

ADSL可以為以中,、小型商業(yè)用戶和住宅用戶為主的用戶群提供多樣化的寬帶業(yè)務(wù),，包括高速I(mǎi)nternet接入、遠(yuǎn)程LAN互聯(lián),、交互視頻,、遠(yuǎn)程醫(yī)療/教育和SOHO等交互式業(yè)務(wù)。

(1)即時(shí)互動(dòng)的高速上網(wǎng)：

ADSL完全實(shí)行與互聯(lián)網(wǎng)的高速連接,，無(wú)論上網(wǎng)瀏覽,、下載或者上傳文件，都讓你享受到飛一樣的快感和樂(lè)趣,。

(2)實(shí)時(shí)互動(dòng)的數(shù)字娛樂(lè)：

寬帶互聯(lián)網(wǎng)為傳送高質(zhì)量的圖像和聲音提供了技術(shù)保障,，用戶可以到提供影視點(diǎn)播的站點(diǎn)在線收看收聽(tīng)喜歡的電影和音樂(lè)，無(wú)需下載;更可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)在線游戲,，獲得單機(jī)上類(lèi)似的快速真實(shí),。

(3)實(shí)時(shí)互動(dòng)自由商業(yè)時(shí)代：

提供視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程辦公和各種電子商務(wù)方案,，您可以在家中完成辦公,，與遠(yuǎn)在國(guó)外的業(yè)務(wù)伙伴舉行即時(shí)視頻會(huì)議;高速連接證券公司，技術(shù)了解股市變化,，憑借ADSL互聯(lián)網(wǎng),，每個(gè)股民都可以享受大戶的待遇。

(4)實(shí)時(shí)互動(dòng)的虛擬社區(qū)：

ADSL寬帶互聯(lián)網(wǎng)為人們?cè)诋惖睾图抑薪邮芙逃驮俳逃蔀榭赡?，可以在家中快速的享受醫(yī)療咨詢服務(wù),，設(shè)立家庭病房以及獲取醫(yī)院的遠(yuǎn)程看護(hù),。

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