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什么是非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)

概述

ADSL是DSL的一種非對稱版本，它利用數(shù)字編碼技術(shù)從現(xiàn)有銅質(zhì)電話線上獲取最大數(shù)據(jù)傳輸容量,同時又不干擾在同一條線上進行的常規(guī)話音服務(wù),。其原因是它用電話話音傳輸以外的頻率傳輸數(shù)據(jù),。也就是說,用戶可以在上網(wǎng)"沖浪"的同時打電話或發(fā)送傳真,而這將不會影響通話質(zhì)量或降低下載Internet內(nèi)容的速度。

ADSL能夠向終端用戶提供8Mbps的下行傳輸速率和1Mbps的上行傳輸速率,比傳統(tǒng)的28.8K模擬調(diào)制解調(diào)器快將近200倍,。這也是傳輸速率達128Kbps的ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng))所無法比擬的,。與電纜調(diào)制解調(diào)器相比, ADSL具有獨特優(yōu)勢:它提供針對單一電話線路用戶的專線服務(wù),而電纜調(diào)制解調(diào)器則要求一個系統(tǒng)內(nèi)的眾多用戶分享同一帶寬。盡管電纜調(diào)制解調(diào)器的下行速率比ADSL高,但考慮到將來會有越來越多的用戶在同一時間上網(wǎng),電纜調(diào)制解調(diào)器的性能將大大下降,。另外,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,全世界有將近7.5億銅質(zhì)電話線用戶,而享有電纜調(diào)制解調(diào)器服務(wù)的家庭只有1200萬。

ADSL設(shè)計目的有兩個功能：高速數(shù)據(jù)通信和交互視頻,。數(shù)據(jù)通信功能可為因特網(wǎng)訪問,、公司遠程計算或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。交互視頻包括需要高速網(wǎng)絡(luò)視頻通信的視頻點播(VoD),、電影,、游戲等。目前,，ADSL只支持與T1/E1的接口,，在未來可以到桌面。

下傳速率由距離,、線纜尺寸,、干擾等多種因素所影響，從10Kbps到640Kbps,，下表為一定距離內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的下傳速率：

ADSL的標(biāo)準(zhǔn)

一直以來,ADSL有CAP和DMT兩種標(biāo)準(zhǔn),CAP由AT&T Paradyne設(shè)計,，而DMT由Amati通信公司發(fā)明，其區(qū)別在于發(fā)送數(shù)據(jù)的方式,。ANSI標(biāo)準(zhǔn)T1.413是基于DMT的,，DMT已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn),而CAP則大有沒落之勢。近來談?wù)摵芏嗟腉.Lite標(biāo)準(zhǔn)很被看好,不過DMT和G.Lite兩種標(biāo)準(zhǔn)各有所長,分別適用于不同的領(lǐng)域,。DMT是全速率的ADSL標(biāo)準(zhǔn),支持8Mbps/1.5Mbps的高速下行/上行速率,但是,DMT要求用戶端安裝POTS分離器,比較復(fù)雜;而G.Lite標(biāo)準(zhǔn)雖然速率較低,下行/上行速率為1.5Mbps/512Kbps,但由于省去了復(fù)雜的POTS分離器,因此用戶可以像使用普通Modem一樣,直接從商店購買CPE,然后自己就可以簡單安裝,。就適用領(lǐng)域而言,DMT可能更適用于小型或家庭辦公室(SOHO);G.Lite則更適用于普通家庭用戶。

1,、CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation)

CAP是AT&T Paradyne的專有調(diào)制方式,，數(shù)據(jù)被調(diào)制到單一載體信道，然后沿電話線發(fā)送,。信號在發(fā)送前被壓縮,，在接收端重組。

2,、DMT(Discrete Multi-Tone)

將數(shù)據(jù)分成多個子載體信道,，測試每個信道的質(zhì)量,，然后賦予其一定的比特數(shù)。DMT用離散快速傅立葉變換創(chuàng)建這些信道,。

DMT使用了我們熟悉的機制來創(chuàng)建調(diào)制解調(diào)器間的連接,。當(dāng)兩個DMT調(diào)制解調(diào)器連接時，它們嘗試可能的最高速率,。根據(jù)線路的噪聲和衰減,，兩個調(diào)制解調(diào)器可能成功地以最高速率連接或逐步降低速率直到雙方都滿意。

3,、G.Lite

正如N1標(biāo)準(zhǔn)和互用性測試曾推動了ISDN市場一樣,如今客戶和廠商也急切地等待著一項DSL設(shè)備互用性標(biāo)準(zhǔn)的到來,。該標(biāo)準(zhǔn)被稱為G.lite,也被另稱為Consumer Asymmetrical DSL (消費者ADSL),它正在由一個幾乎包括所有主要的DSL設(shè)備制造商的集團--Universal ADSL Working Group進行開發(fā)。不過不要將這個標(biāo)準(zhǔn)與Rockwell公司1997年夏天展示的已不再使用的基于QAM的Consumer DSL芯片集或者與Universal ADSL相混淆,。G.lite的第一版工作文檔是1998年6月在亞特蘭大舉行的Supercomm貿(mào)易博覽會上公布的,。這項初步的G.lite標(biāo)準(zhǔn)首先由UAWG交付表決,然后作為一項建議轉(zhuǎn)交給國際電信聯(lián)盟ITU。ITU當(dāng)時預(yù)計在1998年底之前簽署認可一項正式的G.lite標(biāo)準(zhǔn),。

未來的G.lite標(biāo)準(zhǔn)的某些細節(jié)已經(jīng)明了,基于該標(biāo)準(zhǔn)的CPE也許很快就會出現(xiàn),。G.lite標(biāo)準(zhǔn)(即ADSL)將基于ANSI標(biāo)準(zhǔn)"T1.413 Issue 2 DMT Line Code"之上,并且將1.5Mbps的下行速度和384Kbps的上行速度預(yù)定為其最大速度。小于那些最大速度的"速度自適應(yīng)(Rate-Adaptive)"也是該標(biāo)準(zhǔn)的一部分,所以,Internet服務(wù)提供商(ISP)可以提供256Kbps的對稱速度作為一個G.lite連接速度,。不過,為了簡化設(shè)備和供應(yīng)要求,多數(shù)設(shè)備將被限制在那些最大速度上,。

1.5Mbps的速度限制雖然與DSL的一般被公布的7Mbps的最大下行速度相比似乎具有限制性,但它是基于典型客戶布線方案的經(jīng)驗測試之上,也是基于可通過ISP獲得的實際骨干帶寬之上。

DSL線路需要優(yōu)質(zhì)銅環(huán)--這意味著沒有加感線圈,橋接抽頭之間不超過2500英尺,而一般與中心局之間的距離不超過18000英尺,。如果速度更高,距離要求就變得更加關(guān)鍵,而且線路也更容易被"擾亂者"--和DSL線路處于同樣線捆中的ISDN和T1線路--破壞,。

雖然G.lite正被宣傳為一項"不分離(splitterless)"的標(biāo)準(zhǔn),但新的標(biāo)準(zhǔn)所面臨的工程現(xiàn)實意味著,在一開始可能仍然對分離器、過濾器,甚至新的客戶場所布線有所需要,。隨著G.lite的標(biāo)準(zhǔn)走向成熟,人們更好地理解這些問題,更好地實施廠商芯片,它也許才會更接近于成為一項真正的不分離的標(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/發(fā)送器)也已不能跟上,。因此,使用串行技術(shù)的單個用戶的外置PC調(diào)制解調(diào)器將會在PC上采用通用串行總線端口(Universal Serial Bus),也有可能采用增強的并行端口;路由器和橋接單位則使用以太網(wǎng);更新一點的芯片集,如Rockwell最近宣傳的V.90/ADSL配對芯片集,將會把G.lite和V.90標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一個調(diào)制解調(diào)器上,為客戶提供一項連接配置選擇,。

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

但是,現(xiàn)在沒有幾家ISP能夠真正滿足1000個用戶的7Mbps Internet訪問需求,。G.lite的1.5Mbps/384Kbps限制是一個合理的最大速度,無論如何,許多用戶很可能會選擇更慢的對稱速度。

4,、目前的標(biāo)準(zhǔn)

ANSI提出了速率可達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，稱為T1E1.4,，將擴展標(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。

原理

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

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

在過去數(shù)年中，電話系統(tǒng)的硬件技術(shù)有了很大進步,，然而ADSL使用了非常簡單的方法來獲取取驚人的速率：壓縮,。它使用很先進的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,，并用時分復(fù)用(TDM)將下傳管道分割，上傳管道也被分成多個低速信道,?；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,，給每塊加上錯誤碼,，然后發(fā)送數(shù)據(jù)，接收端根據(jù)誤碼和塊長糾錯,。測試表明ADSL調(diào)制解調(diào)器的糾錯足以應(yīng)付MPEG2和多種其他的數(shù)字視頻方案,。

ADSL的未來

ADSL的未來可能不會與現(xiàn)在有太大的差異。目前ADSL的實現(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。很難說將來會是什么樣子,，但有一點可以肯定：廠商和電話公司有一個需要克服以發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的瓶頸,，解決方法必須在目前很快可用，并在未來仍然有用武之地,。

非對稱數(shù)字用戶線

ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line)

美國的電話系統(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(非對稱數(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,，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稱,。

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，負責(zé)銅線段的ADSL線路編解碼和傳送,，ATM網(wǎng)負責(zé)將來自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ATM信元和用戶的PPP呼叫進行處理，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)備之間通過普通的電話銅線連接，無須對入戶線纜進行改造就可以為現(xiàn)有的大量電話用戶提供ADSL寬帶接入,。根據(jù)實際測試數(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種不同的類型,，用戶可以根據(jù)自己的實際應(yīng)用環(huán)境來選擇。

ADSL主要特點：

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

(2)包月計費不限時：包月上網(wǎng)費用低廉,，無時間限制,，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,， 從而實現(xiàn)上下行帶寬不對稱;

定義了線路速率適配的方式;

在鏈路層采用ATM信元方式對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行封裝。 根據(jù)G.992標(biāo)準(zhǔn)的定義,，全速ADSL的上行速率最高可達到6Mbit/s,，下行速率最高可達到640kbit/s;而G.lite的上行速率最高可達到1.5Mbit/s，下行速率最高可達到512kbit/s,。這是技術(shù)上可以達到的最高速率,，實際開通的速率還與具體的線路條件和用戶選擇的資費有關(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Internet接入、遠程LAN互聯(lián),、交互視頻,、遠程醫(yī)療/教育和SOHO等交互式業(yè)務(wù)。

(1)即時互動的高速上網(wǎng)：

ADSL完全實行與互聯(lián)網(wǎng)的高速連接,，無論上網(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趣,。

(2)實時互動的數(shù)字娛樂：

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播的站點在線收看收聽喜歡的電影和音樂，無需下載;更可以進行網(wǎng)絡(luò)在線游戲,，獲得單機上類似的快速真實,。

(3)實時互動自由商業(yè)時代：

提供視頻會議、遠程辦公和各種電子商務(wù)方案,，您可以在家中完成辦公,，與遠在國外的業(yè)務(wù)伙伴舉行即時視頻會議;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),，每個股民都可以享受大戶的待遇。

(4)實時互動的虛擬社區(qū)：

ADSL寬帶互聯(lián)網(wǎng)為人們在異地和家中接受教育和再教育成為可能,，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)院的遠程看護。

本文講解到此結(jié)束,，希望對大家有所幫助,。