第2章 电话铜线接入技术

1、第第3章章 电话铜线接入技术电话铜线接入技术接入网技术接入网技术第第3章章 电话铜线接入技术电话铜线接入技术5.1 引言引言5.2 电话铜线的传输性能电话铜线的传输性能5.3 拨号接入技术拨号接入技术5.4 xDSL的体系结构的体系结构5.5 ADSL5.6 新一代的新一代的DSL3.1 引言引言n电话电话铜线铜线接入接入网网n在全球，覆盖最广，向家庭、商业用户提供接入在全球，覆盖最广，向家庭、商业用户提供接入n主要成分：双绞铜线，直达用户驻地主要成分：双绞铜线，直达用户驻地n架空、直埋、管道架空、直埋、管道n早期提供早期提供POTS业务（话音业务）业务（话音业务）n现在可提供数据业务。现在可

2、提供数据业务。3.2 电话铜线的传输性能电话铜线的传输性能n电话铜线上的技术演进电话铜线上的技术演进n表现在两个方面：频段的开发利用以及接入技术的演进表现在两个方面：频段的开发利用以及接入技术的演进n最初只提供最初只提供POTS业务，带宽业务，带宽04kHzn话带话带Modem技术，在电话铜线上传输数据技术，在电话铜线上传输数据n采用话带频段，速率从最初的采用话带频段，速率从最初的300b/s到现在的到现在的56Kb/snISDN技术，采用时分复用实现数话同传技术，采用时分复用实现数话同传n2B+D信道将速率提高到信道将速率提高到144Kb/snxDSL技术技术n工作频段大多在话带频带之外，可

3、数话同传工作频段大多在话带频带之外，可数话同传nHDSL：1.544Mb/s、2.048Mb/snADSL：最大下行速率：最大下行速率6Mb/snVDSL：下行速率提高到：下行速率提高到52Mb/s3.2 电话铜线的传输性能电话铜线的传输性能n影响电话铜线传输质量的因素影响电话铜线传输质量的因素n传输损耗：与距离、线径、频率有关传输损耗：与距离、线径、频率有关n信号反射（混合线圈和回波）信号反射（混合线圈和回波）n阻抗不匹配，引起信号反射阻抗不匹配，引起信号反射n回路中线径不同，拼接引起阻抗变化导致信号反射回路中线径不同，拼接引起阻抗变化导致信号反射n噪声噪声n白噪声：由线路中电子运动产生的固

4、有噪声白噪声：由线路中电子运动产生的固有噪声n射频（射频（RFRF）干扰）干扰: :电话线充当天线，可能收到电话线充当天线，可能收到AM/FMAM/FM信号信号n脉冲干扰：瞬间突发干扰，如交换机的开关暂态、振铃等脉冲干扰：瞬间突发干扰，如交换机的开关暂态、振铃等n串扰：同一扎内或相邻扎线之间的干扰串扰：同一扎内或相邻扎线之间的干扰3.2 电话铜线的传输性能电话铜线的传输性能n电话铜线上的传输有损伤电话铜线上的传输有损伤n传输速率随着传输速率随着n距离的增加而减小距离的增加而减小n随着信噪比的减小而减小随着信噪比的减小而减小n电话铜线的传输带宽也远不止当初使用的电话铜线的传输带宽也远不止当初使用

5、的0 04kHz4kHzn在竞争压力下，采用更先进的技术，开发出了电话铜线的更高频段在竞争压力下，采用更先进的技术，开发出了电话铜线的更高频段n更先进、抗干扰性能更好的调制编码技术更先进、抗干扰性能更好的调制编码技术n纠错技术纠错技术nDSPDSP技术等技术等n目前，已达到几十兆目前，已达到几十兆HzHz（理论值（理论值30MHz30MHz）n频率越高，使用更难，要求技术更高，但相信还会发展频率越高，使用更难，要求技术更高，但相信还会发展3.3 拨号接入技术拨号接入技术n话带话带Modem拨号接入拨号接入nISDN拨号接入拨号接入话带话带Modem拨号接入拨号接入PSTN：Public Swi

6、tched Telephone NetworkAAA: Authentication、Authorization、AccountingPSTN拨号接入拨号接入服务器服务器 InternetAAA服务器服务器ModemModem代理代理RS232C接口接口E1中继线中继线电话铜线电话铜线运营商运营商网络网络话带话带Modem拨号接入拨号接入n工作原理工作原理nPC机装有机装有TCP/IP和和PPP协议，拨号接入服务器具有一定数量的协议，拨号接入服务器具有一定数量的IP地址（地址（IP地址池地址池)n用户需事先从用户需事先从Internet Service Provider处得到拨叫的特服号、处得

7、到拨叫的特服号、登陆用户名和口令登陆用户名和口令nPC机通过拨号上网时，会动态得到一个机通过拨号上网时，会动态得到一个IP地址，成为地址，成为Internet上上的一台主机的一台主机nPC机下网时，机下网时，IP地址被释放，以备分配地址被释放，以备分配用户点击用户点击拨号连接拨号连接身份身份 认证认证认证通过认证通过 给用户分给用户分配配IP地址地址并记帐并记帐结束结束下网下网释放释放IP 停记帐停记帐未通过未通过用户上网用户上网话带话带Modem拨号接入拨号接入n特点特点nModem带宽为带宽为3003400Hz范围范围n最高下行速率最高下行速率56Kb/sn上网时一直占用话路，一对双绞线上

8、数话不能同传上网时一直占用话路，一对双绞线上数话不能同传n一种最简单、最便宜的接入方式一种最简单、最便宜的接入方式n广泛用于家庭用户、部分用于小型办公室局域网的广泛用于家庭用户、部分用于小型办公室局域网的Internet接入接入n局限性局限性n长时间占用电话网资源，造成电话网的拥挤长时间占用电话网资源，造成电话网的拥挤n带宽太窄、速率太低，不能满足宽带业务的需求带宽太窄、速率太低，不能满足宽带业务的需求n不能同时满足多种业务不能同时满足多种业务话带话带Modem拨号接入拨号接入n话带话带Modem主要功能：主要功能：n将数字信号调制成音频信号发送到电话用户线将数字信号调制成音频信号发送到电话用

9、户线n将从电话线上收到的模拟信号解调成数字信号将从电话线上收到的模拟信号解调成数字信号n技术发展技术发展n最基本的调制方式是：最基本的调制方式是：nASK、FSK、PSKn现代调制技术，大大提高现代调制技术，大大提高Modem的数据速率的数据速率nQPSK、QAM、TCMnITU制定了一系列的话带制定了一系列的话带Modem标准（标准（V系列）系列）nV.21、V.22V.90、V.92n速率从速率从300b/s、600b/s 56kb/sISDN拨号接入拨号接入nISDN：Integrated Services Digital NetworknTE1：非：非ISDN终端终端nTE2：ISDN

10、终端终端nTA：ISDN终端适配器终端适配器nNT：网络用户接口设备：网络用户接口设备n信道：信道：2B+D或或30B+DnB信道传输数字话音或数据，信道传输数字话音或数据，D信道传输信令信道传输信令InternetTAISDNTE1NTTE2信道信道拨号服务器拨号服务器ISDN拨号接入拨号接入n特点特点n在模拟信道上采用数字传输技术在模拟信道上采用数字传输技术 n一线多能（数话同传）一线多能（数话同传）n高速接入（高速接入（2个个B信道可以捆绑使用，上网速率可达信道可以捆绑使用，上网速率可达128Kbps）n提供标准网络用户接口，支持多个设备接入提供标准网络用户接口，支持多个设备接入n1条具

11、有条具有2B+D的用户线可连接的用户线可连接8台终端台终端n最多可有最多可有3台同时工作（台同时工作（D信道也可传输低速数据）信道也可传输低速数据）n可用于家庭用户拨号接入、商用专线接入可用于家庭用户拨号接入、商用专线接入n除欧洲外，其它地区用户很少除欧洲外，其它地区用户很少n局限性局限性n速率仍不够高，不能满足宽带业务需求速率仍不够高，不能满足宽带业务需求n安装较安装较Modem接入复杂接入复杂3.4 xDSL的体系结构的体系结构n概述概述n不同不同DSL技术的差别技术的差别nxDSL的接入结构的接入结构nxDSL的转移模式的转移模式概述概述nxDSL是一系列利用现有电话铜线进行数据传输的是

12、一系列利用现有电话铜线进行数据传输的宽带接入技术宽带接入技术nxDSL工作频段大多高于话带工作频段大多高于话带n采用先进的采用先进的DSP技术和调制解调技术，实现电话铜技术和调制解调技术，实现电话铜线上的高速接入线上的高速接入n分类：分类：n速率对称型速率对称型DSL技术技术nHDSL、SDSL、IDSLn速率非对称型速率非对称型DSL技术：技术：nADSL、VDSL、VADSL、RADSL、CDSL不同不同DSL技术的差别技术的差别n主要表现在速率、传输距离、编码技术、上下行速主要表现在速率、传输距离、编码技术、上下行速率的对称性等方面率的对称性等方面nHDSL：n上下行速率对称、上下行速率

13、对称、1.5/2Mb/s，2对线（对线（HDSL2支持支持1对线），与话带重叠，不可与话音业务同时进行对线），与话带重叠，不可与话音业务同时进行nADSL：n不对称，上行不对称，上行640kb/s，下行最高，下行最高68Mb/s。1对线，对线，工作频带高于话带，可同时支持话音业务工作频带高于话带，可同时支持话音业务nVDSL：n不对称上行最高不对称上行最高6.4Mb/s，下行最高，下行最高52Mb/s；n对称上下行最高对称上下行最高26Mb/s。1对线，工作频带高于话带，对线，工作频带高于话带，可同时支持话音业务可同时支持话音业务xDSL的接入结构的接入结构PSTNData Network电话

14、铜线电话铜线xTU-R远端设备远端设备分离器分离器xTU-C局端设备局端设备分离器分离器可数话同传的可数话同传的xDSL结构图结构图Data Network电话铜线电话铜线xTU-R远端设备远端设备不可数话同传的不可数话同传的xDSL结构图结构图xTU-C局端设备局端设备nxTU-R：DSL远端传输单元，远端传输单元，xTU-C： DSL局端传输单元局端传输单元n具体的具体的DSL接入结构有差别接入结构有差别 3.5 HDSL接入技术接入技术 高比特率数字用户线（高比特率数字用户线（High-bit-rate Digital Subscriber Line，HDSL）采）采用数字信号自适应均衡

15、技术和回波抵消用数字信号自适应均衡技术和回波抵消技术，用以消除传输线路中近端串音、技术，用以消除传输线路中近端串音、脉冲噪声和波形噪声、以及因线路阻抗脉冲噪声和波形噪声、以及因线路阻抗不匹配而产生的回波对信号的干扰。不匹配而产生的回波对信号的干扰。 能够在现有的普通电话双绞铜线（两对能够在现有的普通电话双绞铜线（两对或三对）上提供或三对）上提供PDH一次群速率（一次群速率（T1或或E1）的全双工数字连接，无中继传输距）的全双工数字连接，无中继传输距离可达离可达35 km。图图 HDSL系统构成系统构成G.703接口接口HDSL收发收发信机信机用户用户终端终端铜线对铜线对G.703接口接口交交换

16、换机机HDSL收发收发信机信机 HDSL 的基本构成的基本构成应应用用接接口口映映射射功功能能公公用用电电路路公公用用电电路路HDSL收发器收发器遵循遵循“CSA”环路环路1对，对，2B1Q可选对，可选对，2B1Q可选对，可选对，2B1QHDSL内核内核（对（对CAP的使用不同）的使用不同）网络终端单元网络终端单元（NTU）映映射射功功能能应应用用接接口口E1E1到到CPE线路终端单元线路终端单元（LTU）1对，收发双方间是对，收发双方间是2320kbit/s双工信道双工信道 DCS表示数字交叉连接表示数字交叉连接2对，各为对，各为1168kbit/s双工双工 CPE表示用户驻地设备表示用户驻

17、地设备3对，各位对，各位784kbit/s双工双工到到DCSHDSL收发器收发器HDSL收发器收发器HDSL收发器收发器HDSL收发器收发器HDSL收发器收发器用于用于E1的基本体系结构的基本体系结构图图 HDSL系统的参考配置系统的参考配置几个组成部分的作用：几个组成部分的作用：n应用接口应用接口 ：HDB3码码 NRZ码码n映射功能映射功能 ：复接和分接：复接和分接n公用电路公用电路 ：插入定位比特、维护比特和开销比特：插入定位比特、维护比特和开销比特nHDSL收发器：实现全双工传输收发器：实现全双工传输 HDSLHDSL收发器原理图收发器原理图混合混合电路电路收低通收低通滤波器滤波器A/

18、D转换器转换器+自适应自适应均衡均衡/解码器解码器定时恢复定时恢复回波抵消回波抵消D/A转换器转换器发低通发低通滤波器滤波器线路线路编码编码数据数据输入输入加扰加扰解扰器解扰器图图 3对线系统核心对线系统核心帧帧到到HDSL帧帧的映射的映射用于用于E1E1的帧结构的帧结构SQ2同同步步字字SQ1HOHB01HOHB12B13B24HOHB25B36HOHB37B48SQ1SQ2同同步步字字7q1q5q5q5q2q12 48.5=582q582q582q582q（6+1/392）ms,2353q（6-1/392）ms,2351q0 ms 6- 6ms6+Z1字节字节1字节字节4字节字节7字节字节

19、34Z2字节字节2字节字节5字节字节8字节字节35Z2字节字节3字节字节6字节字节9字节字节361bit1/2q8bit4q97bit,48.5q(97/784)msm 指示相应线对（指示相应线对（m=13）n 指示净荷块号（指示净荷块号（n=13）环路环路1环路环路2环路环路31个HDSL帧帧B01B48 HDSL系统净负荷系统净负荷 HOH HDSL开销开销字符字符 4元字符元字符 SQ1 SQ2 填充字符填充字符同步字同步字 7个字符的个字符的Quats，双，双quats码变换到码变换到14bits“6-”6+” (6-1/392) ms (6+1/392)ms Zmn 附加的开销比特（

20、附加的开销比特（Z比特）比特）1个HDSL帧帧SQ2同同步步字字SQ1HOHB01HOHB12B13B24HOHB25B36HOHB37B48SQ1SQ2同同步步字字7q1q5q5q5q2q12 72.5=870q870q870q870q（6+1/584）ms,3505q（6-1/584）ms,3503q0 ms 6- 6ms6+Z1字节字节1字节字节3字节字节5字节字节35(145/1168)ms环路环路1Z2字节字节2字节字节4字节字节6字节字节361bit1/2q8bit4q145bit,72.5q环路环路2图图 2对线系统核心对线系统核心帧帧到到HDSL帧帧的映的映射射HDSL净荷块（

21、每净荷块（每HDSL帧帧48个）个）B01B48 HDSL系统净负荷系统净负荷 HOH HDSL开销开销字符字符 4元字符元字符 SQ1 SQ2 填充字符填充字符同步字同步字 7个字符的个字符的Quats，双，双 quats码变换到码变换到14bits“6-”6+” (6-1/392) ms 6+1/392)ms Zmn 附加的开销比特（附加的开销比特（Z比特）比特） m 指示相应线对（指示相应线对（m=13） n 指示净荷块号（指示净荷块号（n=13）图图 1对线系统核心对线系统核心帧帧到到HDSL帧帧的映射的映射SQ2同同步步字字SQ1HOHB01HOHB12B13B24HOHB25B36

22、HOHB37B48SQ1SQ2同同步步字字7q1q5q5q5q2q12 144.5=1734q1734q1734q1734q（6+1/1160）ms,6961q（6-1/1160）ms,6961q0 ms 6- 6ms6+Z1字节字节1字节字节2字节字节3字节字节36(289/2320)ms环路环路11bit8bit1/2q4q289bit,144.5q环路环路2HDSL净荷块（每净荷块（每HDSL帧帧48个）个）1个HDSL帧帧二、线路编码二、线路编码 1、HDB3码码 其编码规则是：当二进制信码中连其编码规则是：当二进制信码中连“0”个数个数不超过不超过 3个时，其编码规则与个时，其编码规

23、则与AMI码的编码规则码的编码规则相同；当二进制信码中连相同；当二进制信码中连“0”个数超过个数超过3个时，个时，每遇到每遇到4个连个连“0”，则用一个取代节（，则用一个取代节（“000V”或或“B00V”）予以替代。）予以替代。2、2B1Q码码 第一位（符号位）第一位（符号位） 第一位（幅度位）第一位（幅度位）码元相对值码元相对值10+311+101-100-3（1）编码规则）编码规则（3）特点）特点 I 实现电路简单，使用经验成熟。实现电路简单，使用经验成熟。 II 旁瓣较多，会引起码间干扰。旁瓣较多，会引起码间干扰。 III 低频成分较多，已造成群时延失真，引起码间干扰。低频成分较多，已

24、造成群时延失真，引起码间干扰。01 11 1111100000000-1-1+3+3+1-3-3+1-32B1Q码与原比特码的对应图码与原比特码的对应图0（2） 2B1Q码对应图码对应图3、CAP码码 （1）编码原理）编码原理发送数据发送数据比特比特/符号符号编码器编码器比特比特/符号符号解码器解码器同相同相反相反相+均衡器均衡器#接收数据接收数据aibi数字横向滤波器数字横向滤波器#D-A转换器转换器发送滤波器发送滤波器A - D转换器转换器接收滤波器接收滤波器符号监测器符号监测器到其他的到其他的收发器收发器铜双绞线铜双绞线CAP调制系统框图调制系统框图（2）特点）特点I 带宽减少了一半，传

25、输效率提高了一倍。带宽减少了一半，传输效率提高了一倍。II 没有旁瓣干扰，减少了码间干扰。没有旁瓣干扰，减少了码间干扰。III 通带低端通带低端3dB点在点在20KHz一下，受低频能量丰富的脉冲噪一下，受低频能量丰富的脉冲噪声级高频的近端串音等的干扰程度较小，群时延失真引起的声级高频的近端串音等的干扰程度较小，群时延失真引起的码间干扰也较小。码间干扰也较小。IV 通带高端的信号功率为零，近端串音也较小。通带高端的信号功率为零，近端串音也较小。V 原理简单，易于实现，已得到广泛的应用原理简单，易于实现，已得到广泛的应用 1、HDSL必须使用两对线或三对线。必须使用两对线或三对线。 2 2、各个生

26、产商的产品之间的特性还不兼容，、各个生产商的产品之间的特性还不兼容，所以使得互操作性无法实现，这就限制了所以使得互操作性无法实现，这就限制了HDSL产品的推广。产品的推广。 3 3、用户无法得到更多的增值业务、用户无法得到更多的增值业务 。 HDSL的局限性的局限性3.6 ADSLn技术标准与发展技术标准与发展n基本特征基本特征n接入结构接入结构n技术要点技术要点nADSL.Liten应用应用ADSL技术标准与发展技术标准与发展nADSL的概念于的概念于1989年提出，年提出，1998年开始广泛用年开始广泛用于互联网接入于互联网接入nITU-T技术标准：技术标准：n第一代第一代ADSL技术技术

27、nG.992.1-1999，也称，也称G.dmt规范，定义规范，定义ADSL收发器收发器nG.992.2-1999，也称，也称G.lite规范，定义无分离器规范，定义无分离器ADSL收发器收发器n第二代第二代ADSL技术技术nG.992.3-2002，也称，也称ADSL2，定义了，定义了ADSL2收发器收发器nG.992.4-2002，定义了无分离器的，定义了无分离器的ADSL2收发器收发器nG.992.5-2003，也称，也称ADSL2+，定义了增强功能的，定义了增强功能的ADSL2收收发器发器ADSL基本特征基本特征n在现有的电话铜线上提供高速数字业务，不干扰在现有的电话铜线上提供高速数字

28、业务，不干扰POTS业务业务nADSL只使用只使用PSTN的用户接入段，不进入程控交的用户接入段，不进入程控交换机，直接进入数据网，换机，直接进入数据网， ADSL业务不交电话费业务不交电话费n与与POTS业务共享同一电话线，采用业务共享同一电话线，采用FDM实现数话实现数话同传同传n传输速率：最高上行传输速率：最高上行640Kb/s，最高下行：，最高下行：8Mb/sn传输距离：传输距离：35kmn业务类型：语音、数据、图象业务类型：语音、数据、图象n上下行速率不对称，特别适合上下行速率不对称，特别适合Internet的接入的接入ADSL接入结构接入结构nADSLAM：ADSL Access

29、Multiplexing，ADSL接入复用器接入复用器nATU-C：ADSL Transmission Unit-CO side，ADSL局端传输单元局端传输单元nATU-R： ADSL Transmission Unit-Remote side，ADSL远端传输远端传输单元单元Data NetworkADSLModem分离器分离器分离器分离器机架机架局端接入设备局端接入设备PSTN用户端接入设备用户端接入设备用户线用户线ATU-CATU-RADSLAMATU-CADSL接入结构说明接入结构说明n用户端接入设备用户端接入设备nADSL Modemn对数据信号进行调制对数据信号进行调制/解调，实

30、现解调，实现ADSL数据的正确收发数据的正确收发n分离器分离器n由低通滤波器和高通滤波器组成由低通滤波器和高通滤波器组成n实现实现POTS与与ADSL业务的分路业务的分路n局端接入设备局端接入设备n分离器机架：由多个分离器构成分离器机架：由多个分离器构成n将分离后的话音接入程控交换机将分离后的话音接入程控交换机n将分离的数据接入数据交换机（将分离的数据接入数据交换机（ATM或或Ethernet交换机）交换机）nADSLAM：ADSL接入复用器接入复用器n实现各路实现各路ADSL数据的复用和解复用数据的复用和解复用n有些有些DSLAM具有局部管理和网关的功能具有局部管理和网关的功能通道通道发射端

31、发射端加扰加扰FEC编码编码交错交错调制调制整波整波位输入位输入图图2.14 简化的调制简化的调制/解调流程解调流程接收端接收端解扰解扰FEC译码译码解交错解交错解调解调补偿器补偿器位输出位输出 发送端输入位经过调制以后，转换成为波形送入信道中；接收端接收了从发送端输入位经过调制以后，转换成为波形送入信道中；接收端接收了从信道送来的波形，经解调后将波形还原成为先前的位。其间经过加扰、信道送来的波形，经解调后将波形还原成为先前的位。其间经过加扰、FEC编编码、交错、调制、整波、补偿、解调、解交错、码、交错、调制、整波、补偿、解调、解交错、FEC译码以及解扰。译码以及解扰。 调制解调器的基本模型调

32、制解调器的基本模型ADSL技术要点技术要点n频谱划分频谱划分n承载信道承载信道n调制技术调制技术n初始化过程初始化过程n帧格式帧格式ADSL的频谱划分的频谱划分n04kHz， POTS业务业务n25.875138KHz，可双向配置，主要用于，可双向配置，主要用于ADSL上行数据传输上行数据传输n1401104KHz，用于，用于ADSL下行数据传输下行数据传输频率（频率（KHzKHz）功率谱功率谱 4 42525138 140138 140 1104 1104下行下行上行上行POTSPOTS0 0ADSL的承载信道的承载信道nADSL的数据通道分：的数据通道分：n双向低速信道和下行高速信道双向低

33、速信道和下行高速信道n双向低速信道双向低速信道n分分LS0、LS1、LS2三个子通道三个子通道n可作为独立的单向信道配置，一般用作上行传输可作为独立的单向信道配置，一般用作上行传输n下行高速信道下行高速信道n分分AS0AS3四个子通道四个子通道n子通道分：子通道分：n快速通道快速通道n前向纠错，无交织，适于传输时延敏感型业务（语音业务）前向纠错，无交织，适于传输时延敏感型业务（语音业务）n交织通道交织通道n前向纠错交织，传输可靠性高，适于差错敏感型业务（数据业务）前向纠错交织，传输可靠性高，适于差错敏感型业务（数据业务）ADSL的调制技术的调制技术nADSL通常采用三种基本的调制技术：通常采用

34、三种基本的调制技术：nQAM：Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制正交幅度调制nDMT：Discrete multi-Tone，离散多音，离散多音nCAP：Carrierless Amplitude-Phase Modulation，无载波幅相调制，无载波幅相调制nITU-T G.992.1（即（即ITU-T G.DMT）采用）采用DMT调制技术调制技术 QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正正交波幅调制）是一种对无线、有线或光纤传输链路上交波幅调制）是一种对无线、有线或光纤传输链路上的数字信息进行编码，并结合振幅和相

35、位两种调制方的数字信息进行编码，并结合振幅和相位两种调制方法的非专用的并被广泛使用的调制方式。法的非专用的并被广泛使用的调制方式。 常见的级别有：常见的级别有：QAM-4、QAM-16、QAM-64和和QAM-256。 1、QAM调制技术调制技术4bitS/P转转换换器器0000000110001001110011010100010100110010101110101111 11100111 011016QAM编码编码jyx14g(t)g(t)+4bitP / S转转换换器器0000000110001001110011010100010100110010101110101111 1110011

36、1 011016QAM编码编码jyx14g(t)g(t)+hk(t)cos( ct)cos( ct)sin( ct)n(t)sin( ct)QAM-16 调制原理图调制原理图2、CAP调制技术：调制技术：是是QAM技术的一个变种。输入数技术的一个变种。输入数据被送入编码器，在编码器内，据被送入编码器，在编码器内，m位输入比特被映位输入比特被映射为射为k2m个不同的复数符号个不同的复数符号Ananjbn，由，由k个不同的复数符号构成个不同的复数符号构成k-CAP线路编码。编码后线路编码。编码后an和和bn被分别送入同相和正交数字整形滤波器，求和被分别送入同相和正交数字整形滤波器，求和后送入后送入

37、D/A转换器，最后经低通滤波器信号发送出转换器，最后经低通滤波器信号发送出去。去。 CAP调制技术调制技术n采用自适应均衡器弥补各个不同线路的差异采用自适应均衡器弥补各个不同线路的差异n具有具有5种不同速率适应不同质量的电话铜线种不同速率适应不同质量的电话铜线n最低速率时使用线路的频带为最低速率时使用线路的频带为631KHZn最高速率时使用线路的频带为最高速率时使用线路的频带为1.491MHZ CAP调制占用除话音外的整个带宽，速率调制占用除话音外的整个带宽，速率低占用带宽小，速率高带宽大，速率低占用带宽小，速率高带宽大，速率/带宽带宽自适应。自适应。DMT调制技术调制技术nDMT基本思想：基

38、本思想：n是一种最简单的多载波调制技术是一种最简单的多载波调制技术 n将信道分成若干个互不重叠的子信道（离散）将信道分成若干个互不重叠的子信道（离散）n每个子信道分别单独进行调制每个子信道分别单独进行调制n根据根据S/N自适应分配子信道承载的比特率自适应分配子信道承载的比特率n每个子信道受损的情况可能不同每个子信道受损的情况可能不同n受损大的子信道分配较少的比特（甚至放弃）受损大的子信道分配较少的比特（甚至放弃）nADSL中的中的DMT：n将将01.104MHz的频带分成的频带分成256个子信道，每子信道个子信道，每子信道带宽带宽4.3kHzn每个子信道单独进行每个子信道单独进行QAM调制调制

39、n根据子信道受损情况采用不同的根据子信道受损情况采用不同的QAM技术技术n降低调制速率以提高抗干扰能力，特别适合抵抗降低调制速率以提高抗干扰能力，特别适合抵抗RFIDMTDMT调制的示意图调制的示意图编码器1振幅位输入产生产生fl频率频率的的sin和和cos子信道1 +编码器2位输入产生产生f2频率频率的的sin和和cos子信道2编码器n位输入产生产生fn频率频率的的sin和和cos子信道n输出波形振幅振幅DMT调制技术调制技术nDMT如何为各子信道动态分配比特率？如何为各子信道动态分配比特率？n发送测试信号（训练序列）发送测试信号（训练序列）n接收端进行频谱估计，根据算法计算出各个子信道的信

40、接收端进行频谱估计，根据算法计算出各个子信道的信噪比噪比(误码率误码率)n确定各子信道的比特分配（速率调整粒度确定各子信道的比特分配（速率调整粒度32kbps）n如果某个子信道质量太差，可以放弃使用此子信道如果某个子信道质量太差，可以放弃使用此子信道nDMT的特点的特点n可可根据信道质量自适应调整比特根据信道质量自适应调整比特n可以避开强干扰的子信道，提高可以避开强干扰的子信道，提高ADSL的抗干扰能力的抗干扰能力n当然，当然，DMT在避开干扰的同时，也牺牲了有效带宽，不在避开干扰的同时，也牺牲了有效带宽，不过就可靠性而言，是值得的过就可靠性而言，是值得的DMT调制技术调制技术f初始子信道初始

41、子信道比特划分比特划分bit/Hz考虑信道衰减的考虑信道衰减的 子信道比特划分子信道比特划分频率频率crosstalk噪声状况噪声状况RFI频率频率噪声幅度噪声幅度考虑信道噪声的考虑信道噪声的 子信道比特划分子信道比特划分bit/Hz频率频率RFIRFI下，放弃下，放弃使用的子信道使用的子信道信道衰减特性信道衰减特性频率频率信号幅度信号幅度bit/HzDMT与与CAP比较比较n传输速率：传输速率：DMT优于优于CAPn抗干扰性：抗干扰性：DMT优于优于CAPn线路驱动功率：线路驱动功率：CAP是是DMT的的1/3，线路功，线路功率越大，串扰越大率越大，串扰越大n复杂性：复杂性：DMT更复杂更复

42、杂n标准：标准：DMT是是ADSL的调制标准的调制标准ADSL帧格式帧格式nADSL数据帧（物理帧）数据帧（物理帧）n固定帧率：固定帧率：4000f（数据帧）（数据帧）/sn每每68数据帧后跟一同步帧数据帧后跟一同步帧n帧长：约帧长：约246nADSL超帧超帧n两个同步帧之间的数据帧组成一个超帧两个同步帧之间的数据帧组成一个超帧nADSL超帧时长：超帧时长：17msADSL帧格式帧格式同步同步ADSL的应用的应用nADSL设备设备nADSL ModemnDSLAMnADSL接入的典型应用接入的典型应用n桥接应用桥接应用n路由器接入路由器接入ADSL Modemn即即ATU-R，属用户端设备，完

43、成用户端的接入功能，属用户端设备，完成用户端的接入功能n一般需与一个分离器相连，分离器可内置，也可外置一般需与一个分离器相连，分离器可内置，也可外置n不同厂家的产品具体功能有差异，称呼也有不同，如：不同厂家的产品具体功能有差异，称呼也有不同，如：nADSL Modem、ADSL桥、桥、ADSL接入终端、接入终端、ADSL路由器等路由器等nADSL桥：桥：n带有以太网接口或带有以太网接口或ATM接口，大部分都具有以太网接口接口，大部分都具有以太网接口nADSL路由器：路由器：n在在ADSL Modem上实现了上实现了PPPoE或或PPPoA、DHCP、NAT等功能等功能n可实现多个用户的接入可实

44、现多个用户的接入n可自动给接入的计算机分配可自动给接入的计算机分配IP地址，并实现它们之间的通信地址，并实现它们之间的通信n不是真正的路由器不是真正的路由器ADSL桥接应用桥接应用PHYPHY MAC PHYMACPHYATMRelayPHYATMPHYMACRelayPCATU-RATU-CISPISP接入服务器接入服务器PPPPPPOEMACIPPPPPPP0EIPADSL路由器接入路由器接入PCATU-RATU-CISPISP接入服务器接入服务器IPMACPHYPHYIPPPP MACPHY PHYIPPPPPPPOEATMMACPPPOEPHYATMPHYMACRelayNAS/ISP2.6 新一代的新一代的DSLn第一代第一代ADSL技术的缺陷技术的缺陷nADSL2nADSL2+nVDSL第一代第一代ADSL技术的缺陷技术的缺陷n第一代第一代ADSL技术的缺陷技术的缺陷n下行速率较低下行速率较低n只支持只支持STM、ATM转移模式转移模式nSTM未得到广泛应用未得到广泛应用n支持的线路诊断能力较弱支持的线路诊断能力较弱n设备的散热问题难以解决设备的散热问题难以解决n新一代新一代DSL标准标准nG.993.1-2001，VDSLnG.992.3-200