ADSL工作原理

1、 中兴通讯学院 ADSL原理简介原理简介 中兴通讯学院 内容提要ADSL的基本概念的基本概念*ADSL接入的工作原理接入的工作原理影响影响ADSL速率的主要因素速率的主要因素第二代第二代ADSL技术简介技术简介 中兴通讯学院 窄带与ADSL宽带接入它们之间有何异同?铜线局端用户PSTN光纤交换模块配线架窄带局端ATM铜线配线架WANDSLAMCOREATUGATUR用户ATMADSL宽带 中兴通讯学院 ADSL：Asymmetric Digital Subscriber LineAsymmetric Digital Subscriber Line 非对称数字用户线路非对称数字用户线路 ADSL

2、是一种宽带接入技术 1、可实现在一对普通电话双绞线上同时传送高速数据业务 和话音业务，两种业务相互独立、互不影响 2、数据业务速率：最高下行速率达8Mbps，最高上行速率达 1Mbps 3、传输距离最大可达45kmADSL是什么？ 中兴通讯学院 POTS 上行信道 下行信道 POTS 上行信道 下行信道 4kHz 30kHz 138kHz 4kHz 30kHz 138kHz 1.104MHz 1.104MHz 频分复用 FDM （b） 回波抵消语音信道语音信道: 0: 04kHz4kHz上行信道上行信道: 30: 30138kHz138kHz下行信道下行信道: 138: 1381104kHz1

3、104kHz 中兴通讯学院 将上行将上行3030138kHz,138kHz,下下行分行分138kHz-1.104MHz138kHz-1.104MHz的 频 带 ， 划 分 为的 频 带 ， 划 分 为 N N 个个4.3125kHz4.3125kHz子信道。子信道。2. 2. 离散多音频（离散多音频（DMTDMT）调制技术）调制技术多个4KHz的子信道基本基本电话电话业务业务POTS1.1MHz3.4KHz 中兴通讯学院 ADSL over POTS频段：POTSUpdownstream04 25125 138110462932255f(kHz)tone ADSL编码：DMT，共256个子载波

4、，每个子载波上采用QAM调制，承载215位信息，子载波频点间隔为4.3125kHz 中兴通讯学院 G.dmt 调制技术DMT调制能力的范围是调制能力的范围是0-15bit/s。DMT调制系统根调制系统根据情况使用这据情况使用这255个子信道，可以根据各子信道的瞬时衰个子信道，可以根据各子信道的瞬时衰减特性、群时延特性和噪声特性决定子信道的传输速率。减特性、群时延特性和噪声特性决定子信道的传输速率。在性能优良的中间频率子信道一般调制能力均大于在性能优良的中间频率子信道一般调制能力均大于10bit/s/Hz，而在低频率或高频率的子信道，而在低频率或高频率的子信道，DMT技术可技术可根据信道性能自适

5、应地将调制能力降为根据信道性能自适应地将调制能力降为4bit/s/Hz。不能。不能传输数据的信道将被关闭。传输数据的信道将被关闭。 中兴通讯学院 中兴通讯学院 速率调整方式速率调整方式 初始化速率调整：初始化速率调整：启动初始化阶段，通过收发器训练和信道分析过程，测量各子信道的信噪比，确定各个子信道所调制的比特数、相对功率电平等传输参数，以保证各子信道传输容量和可靠性最优。 快速学习过程：快速学习过程：在传输过程中通过快速学习过程来实现传输速率的动态调整。具体做法是：当线路质量降低到一定的程度时，马上启动快速学习程序，降低传输速率；而当线路质量提高到一定程度时，启动快速学习程序，提高传输速率。

6、 中兴通讯学院 交织信道（交织信道（InterleaveInterleave）：）：长时延、高可靠信道，高抗差错能力适用于数据传输快速信道（快速信道（FastFast）：）：低时延、快速、低可靠信道适于实时性要求高、可靠性要求较低的视频、话音等信息信道信道类型类型 中兴通讯学院 内容提要 ADSL的基本概念的基本概念 ADSL接入的工作原理接入的工作原理 影响影响ADSL速率的主要因素速率的主要因素 第二代第二代ADSL技术简介技术简介 中兴通讯学院 ATM/IP 铜线交换模块远端PSTN配线架局端10BaseT ATU-R分离器配线架WANDSLAMCOREATUC 中兴通讯学院 1.ATU

7、C是ADSL局端Modem，ATU-R是ADSL用户端Modem，两者配合完成远端用户到局端ATM信元的传输和变换。局端ATM双绞铜线配线架WANADSLAMCOREATUCATU-R用户端ATM信元流2.在局端与宽带网之间，若从WANA板出来的信息则还是ATM信元流，若从以太网板板出来的信息则是IP数据。 中兴通讯学院 通过信号分离器分离低频的语音信号和高频的数据信号，使它们在接收端互不干扰。POWERATU-RDSLAM分离器LINEPHONEMODEMLINELANRS-232配线架 中兴通讯学院 内容提要 ADSL的基本概念的基本概念 ADSL接入的工作原理接入的工作原理 影响影响AD

8、SL速率的主要因素速率的主要因素 第二代第二代ADSL技术简介技术简介 中兴通讯学院 影响ADSL速率的几个因素在实际线路中ADSL的速率受线路质量线路质量的影响很大决定线路质量的重要因素： 内因 外因：干扰ADSL都具有速率自适应的功能长度规格 中兴通讯学院 在实际线路中ADSL的速率受线路质量的影响很大，特别是下行速率 决定线路质量的重要因素包括：线路长度、线缆规格、是否有桥接分接头、线路上的干扰程度 线路衰减正比于线路的长度和频率而反比于线缆直径，因此说明ADSL性能时应注明线缆规格和用户线长度 一般来说在2公里内，线路长度对ADSL速率的影响不是太大，但超过2公里后，ADSL速率随线路

9、长度的增加而急剧下降 ADSL都具有速率自适应的功能，即根据线路质量动态调整，速率变化是以32kbps为单位的影响ADSL速率的几个因素 中兴通讯学院 ADSL传输性能表传输速率铜线线径（mm）传输距离（km）下行（Mbit/s）上行（kbit/s）6.1446400.42.74.0963200.43.52.501280.44.01.50640.44.54.0965120.53.70.512320.45.0 中兴通讯学院 内容提要 ADSL的基本概念的基本概念 ADSL接入的工作原理接入的工作原理 影响影响ADSL速率的主要因素速率的主要因素 第二代第二代ADSL技术简介技术简介 中兴通讯学院

10、 第一代ADSL所存在的问题较低的下行传输速率难以满足一些高速业务的开展，如流媒体业务单一的ATM传送模式难以适应网络IP化的趋势所支持的线路诊断能力较弱，随着用户的不断增多，在线路开通前如何快速确定线路质量成为运营商十分头疼的问题难以解决设备的散热问题 中兴通讯学院 名词解释 G.992.1ADSL Transceivers (G.DMT) ANNEX AFULL RATE ADSL over POTS ANNEX BFULL RATE ADSL over ISDN G.992.2Splitterless ADSL (G.Lite) （ G.994.1， G.995.1， G.996.1，

11、G.997.1）G.992.3 = ADSL2 (G.DMT.BIS ) G.992.4 = Splitterless ADSL2 (G.Lite.bis) G.992.5 = ADSL2+ 中兴通讯学院 G.992.3 , G.992.4ADSL2ADSL2是在第一代是在第一代ADSLADSL的基础上发展起来的，的基础上发展起来的，ADSL2ADSL2标准标准 G.992.3G.992.3于于20022002年年6 6月通过。月通过。 G.992.3G.992.3下行频谱与第一代下行频谱与第一代ADSLADSL相同，由于强制支持四维、相同，由于强制支持四维、1616状态格状码，所以理状态格状

12、码，所以理论上其最高下行速率可以达到论上其最高下行速率可以达到12Mb/s 12Mb/s ，最高上行速率，最高上行速率可以达到可以达到1.2Mb/s1.2Mb/s左右。左右。 无分离器无分离器ADSL2ADSL2（G.992.4G.992.4）是对）是对G.liteG.lite（G.992.2G.992.2）的）的增强，主要包括两大方面：一是与增强，主要包括两大方面：一是与G.992.3G.992.3相似的改进，相似的改进，如增加了全数字模式，增加了如增加了全数字模式，增加了PTMPTM模式，可支持四种延模式，可支持四种延迟通道、四个承载信道，以及传输能力、线路诊断、在迟通道、四个承载信道，以

13、及传输能力、线路诊断、在线重配置、功率控制、频谱控制、减小功耗等；二是与线重配置、功率控制、频谱控制、减小功耗等；二是与无分离器特性相关的改进，如包含快速重训练的更强大无分离器特性相关的改进，如包含快速重训练的更强大的激活过程、自适应长度快速启动等。由于的激活过程、自适应长度快速启动等。由于G.liteG.lite的应的应用很少，制订用很少，制订G.992.4G.992.4主要为了标准上的完整性，应用主要为了标准上的完整性，应用前景有限。前景有限。 中兴通讯学院 ADSL2由于帧结构的改进，增加了对四维、16状态格状码的支持，以及优化的RS编码，最高下行速率可达12Mb/s。 ADSL2支持更

14、长的接入距离。第一代ADSL的传输距离在5km以内，而ADSL2、ADSL2+则支持距离接近7km的应用。 中兴通讯学院 ADSL2 改进(1)-速率与距离 中兴通讯学院 ADSL2技术改进 在相同的传输距离下， ADSL2可以获得50Kbps的速率提高 在相同的传输速率下， ADSL2可以使传输距离延长183米 传输性能的改善主要得益于以下核心技术： （1）采用高效的调制解调技术，保证在较低的信噪比条件下，在较长的传输线路上）采用高效的调制解调技术，保证在较低的信噪比条件下，在较长的传输线路上获得较高的传输速率获得较高的传输速率（2）减少帧开销，与）减少帧开销，与ADSL技术中每帧采用固定的

15、技术中每帧采用固定的32 Kbps 的开销相比，的开销相比，ADSL2 采采用可编程的帧头，使每帧的帧头可根据需要从用可编程的帧头，使每帧的帧头可根据需要从4Kbps到到32Kbps灵活调整，从而，灵活调整，从而，提高了信息净负荷的传输效率提高了信息净负荷的传输效率（3）在）在ADSL帧帧RS编码结构方面，其灵活性、可编程性也大大提高编码结构方面，其灵活性、可编程性也大大提高（4）链路建立的初始化机制有所改善，从而保证线路速率的提高与稳定）链路建立的初始化机制有所改善，从而保证线路速率的提高与稳定 中兴通讯学院 ADSL2改进(2)-增强的功率管理 L0正常工作下的满功率传输； L2低功耗状态

16、 L3睡眠模式 中兴通讯学院 ADSL2改进(3)-增强的抗噪音能力增强的抗噪音能力 更快的比特交换（更快的比特交换（bit swapbit swap） 无缝的速率调整无缝的速率调整(SRA(SRA，Seam-less Rate Seam-less Rate Adaptation )Adaptation ) 子通道（子通道（TONETONE）的禁止）的禁止 增强的子通道排序增强的子通道排序 动态的速率分配（动态的速率分配（DRRDRR） 中兴通讯学院 ADSL2改进(4)-故障诊断和线路测试 增加了对线路诊断功能的规范。增加了对线路诊断功能的规范。ADSL2ADSL2系统可系统可在初始化过程中

17、及结束后，提供对线路噪声、在初始化过程中及结束后，提供对线路噪声、线路衰减、信噪比等重要参数的测量功能线路衰减、信噪比等重要参数的测量功能 诊断测试模式，可在线路质量很差而无法激活诊断测试模式，可在线路质量很差而无法激活时进行测量。时进行测量。 提供两端测试提供两端测试 中兴通讯学院 ADSL2 改进（5）-多线对绑定 ADSL2ADSL2支持绑定二条甚至更多线对的物理端口，以形成支持绑定二条甚至更多线对的物理端口，以形成一条一条ADSLADSL逻辑链路，从而实现高速数据接入逻辑链路，从而实现高速数据接入 通过引入通过引入ATM IMAATM IMA反向复用技术以实现多线对绑定的。反向复用技术

18、以实现多线对绑定的。该规范在该规范在ADSLADSL物理层与物理层与ATMATM层之间定义了一个新的层之间定义了一个新的IMAIMA子层，以控制底层的多通道传送：在子层，以控制底层的多通道传送：在ADSLADSL的发送端，的发送端，IMAIMA子层将上层子层将上层ATMATM信元流分散到多个信元流分散到多个ADSLADSL物理子层中；物理子层中；在接收端，在接收端，IMAIMA子层将多个子层将多个ADSLADSL物理子层重新组合成物理子层重新组合成ATMATM信元流。信元流。 中兴通讯学院 ADSL2 改进(6)-提供信道化的业务 ADSL2ADSL2支持把带宽分割成为不同的信道（支持把带宽分

19、割成为不同的信道（channelchannel），并使），并使它们为适应不同的应用而具有不同的特性，如它们为适应不同的应用而具有不同的特性，如ADSL2ADSL2可支持可支持语音的应用，使它具有低延时、高容错的特性，同时支持语音的应用，使它具有低延时、高容错的特性，同时支持另一信道的数据应用，使它可以容忍比较大的延时，而误另一信道的数据应用，使它可以容忍比较大的延时，而误码率很低。码率很低。 ADSL2ADSL2可支持可支持CVoDSLCVoDSL（ChannelizedChannelized Voice over DSL Voice over DSL），为），为用户提供基于用户提供基于TDM

20、TDM的的64kbit/s64kbit/s的数字化语音信道），而不需的数字化语音信道），而不需要把语音承载到要把语音承载到ATMATM或或IPIP等高层协议和应用中。等高层协议和应用中。 与需要经过高层协议转换的VoATM 、VoIP方式不同， ADSL2在ADSL的上下行传输通道中定义并预留了64Kbps的“话音信道”(如图所示)。局端ADSL接口板在接收到由远端DSL调制解调器送来的话音流后，直接将其还原为PCMDS0 ，然后由DSLAM直接将话音信号送至PSTN交换设备上，以实现正常的语音业务。受上行带宽的限制，一般建议每链路开展4路CVoDSL业务。 中兴通讯学院 ADSL2 改进（7） 其它： 快速启动，链路建立时间缩短为3秒 增加了全数字ADSL模式（All-Digital Mode) PTM传输模式 ，IP包直接封装在HDLC帧格式内, 没有ATM 的 CELL. 中兴通讯学院 ADSL2+在在ADSL2ADSL2技术的基础上，技术的基础上， ADSL2+ADSL2+标准标准(ITU G.992.5)(ITU G.992.5)的核心的核心内容是拓展了线路的使用频宽：内容是拓