XDSL原理解析.ppt

1、BA000401 xDSL原理与应用,ISSUE 1.0,1,xDSL技术广泛应用于当前的宽带网络中，那么，有哪些xDSL技术呢？它们是怎样实现的?它们有什么异同呢？,2,目标,学习完此课程，您将会： 了解xDSL技术 掌握ADSL/ADSL2+技术原理 掌握VDSL技术原理 掌握SHDSL技术原理 了解华为xDSL产品应用,3,第1章 xDSL技术概述 第2章 ADSL/ADSL2+技术原理 第3章 VDSL技术原理 第4章 G.SHDSL技术原理 第5章 华为xDSL产品应用,4,DSL的发展与特点,xDSL的发展历程：,DSL,5,DSL性能汇总,xDSL技术特性对照：,6,DSL基础理

2、论,7,DSL技术的应用,8,第1章 xDSL技术概述 第2章 ADSL/ADSL2+技术原理 第3章 VDSL技术原理 第4章 G.SHDSL技术原理 第5章 华为xDSL产品应用,9,第2章 ADSL/ADSL2+技术原理,2.1 ADSL 技术原理,2.2 ADSL2+ 技术原理,10,ADSL概述,ADSL特点 上行速率可达640kbps,下行速率可达8Mbps Asymmetric Digital Subscriber Line：非对称数字用户线 同一对双绞线上同时传送话音和数据,ADSL标准,G.992.1(G.dmt),全速率的ADSL技术规范,全速率的ADSL技术规范,不用信号

3、分离器的ADSL技术规范,G.992.2(G.lite),T1.413,双绞线,PSTN,Internet,家庭 网络,ATU-R,分离器,DSLAM,ATU-C,分离器,对象1,11,ADSL系统参考模型,接入点,Vc Va U-C2 U-C U-R U-R2 T-SM T,B,T.E,T.E,T.E,PDN,+SM,ATU-R,ATU-C,POTS-C POTS-R,PSTN,Splitter,Splitter,对象1,Splitter,高通,低通,话音,12,G.dmt标准的ADSL系统构成,双绞线,PSTN,Internet,家庭 网络,ATU-R,POTS splitter,分离器,

4、DSLAM,ATU-C,13,G.Lite标准的ADSL系统构成,局 端 分 离 器,电话线,PSTN,Internet,G.Dmt ADSL Modem,G.lite ADSL Modem,POTS splitter,G.dmt标准的ADSL系统结构,G.lite标准的ADSL系统结构,ATU-C,DSLAM,ATU-R,ATU-R,14,ADSL调制技术,DMT：离散多频调制(discrete mutitone),QAM：正交幅度调制(quadrature amplitude modulation),15,QAM调制技术,对象2,调制器,解调器,4位输入比特,映射一个星座点,通过信道发送并

5、被接收,定义一个波形,映射一个星座点,4位比特输出,找到最近的“真实点”,对象3,1010,1010,对象1,16,DMT子载波,对象1,对象2,17,DMT技术的实现,对象1,比特分配,频域时域转换,并串转换,比特组合,串并转换,物理线路,比特输入,比特输出,调制器,解调器,时域频域转换,星座 编码,星座 解码,数模转换和滤波,模数转换和滤波,18,信号分离技术,对象1,对象2,话音,数据,低通滤波器,高通滤波器,低通滤波器,高通滤波器,话音,数据,双绞线,用户端分离器,局端分离器,PSTN,Internet,1,2,3,19,ADSL的信号流程,20,交织原理,对象1,对象2,21,ADS

6、L系统初始化,ADSL系统的初始化过程：,ADSL系统初始化的目的： 是为了在ATU-C和ATU-R工作之前，测试实际信道的性能，协调两者之间的传输配置情况，如上下行带宽大小、子频带数目等，并交换各种参数，以便建立一个实际可用的通信链路 。,ATU-R,ATU-C,激活请求,初始化过程可以由ATU-R或ATU-C任意一端发起：,对象1,22,ADSL 应用模式,对象2,23,第2章 ADSL/ADSL2+技术原理,2.1 ADSL 技术原理,2.2 ADSL2+ 技术原理,24,ADSL2标准,ADSL2是在ADSL的基础上发展起来的，ADSL2的标准（G.992.3）已经于2002年6月制定

7、 ADSL2的频带划分基本同目前的ADSL（下行频带都是到1104KHz），所以理论上其下行的最高速率可以达到12M，上行的最高速率可以达到1.2M左右 G.992.3的Annex I、 J中，增加了对全数字环路模式的支持，其中Annex I适用于临路线对为POTS的情况，Annex J适用于临路线对为ISDN的情况 G.992.3的Annex L就是所谓的长距离ADSL2，READSL2,25,ADSL2和ADSL技术比较,更好的性能 由于ADSL2标准采用了增强的调制方式，可以更好地降低线路噪声对信号的影响，可以获得更高的线路编码增益，提高连接速率。ADSL2采用了可变的开销位，开销速率可

8、以选择432Kbps，ADSL的开销速率固定为32Kbps。可以认为ADSL2比ADSL增加了50K的速度和200米的距离，相当于覆盖面积增加6,26,ADSL2和ADSL技术比较,27,ADSL2和ADSL技术比较,宽带测试功能 ADSL2标准要求对DMT方式的每个载波进行线路噪声，信号衰减等进行测试，分析该线路是否可以开通ADSL业务。ADSL2标准还要求对ADSL连接情况进行实时监测。 更低的发射功率 ADSL2标准要求采用基于流量的功率控制方法，当有很多数据传输时，如下载一个大的文件，线路功率会变大，处于ADSL2功率等级规定的L0，和ADSL标准的功率相当，数据少或没有数据时，如浏览

9、网页，功率减小, 处于ADSL2功率等级规定的L2，L3。线路功率减小可以有效的降低线对之间的串扰。,28,ADSL2和ADSL技术比较,29,ADSL2技术介绍,ADSL2+是ITU于2003年推出的一个新标准，标准编号G.992.5。标准中要求ADSL2+下行最大速率至少为24Mbps，之所以能达到这样高的速率，主要是由于采用了更宽的频带，下行频率扩展到了2.2Mhz。 ADSL2+为2.5km内的短环路的用户提供更高的速率，在国内大中城市，80以上的用户环路在2.5km内。,30,ADSL2和ADSL2技术比较,ADSL2与ADSL2的速率比较,31,ADSL2+新增特性介绍,高速率-增

10、加下行频带 根据ADSL2、ADSL2+频谱分布对比可以了解到，ADSL2+由于使用更宽的频率（tone 32511），更多的子带（512个），因此支持24Mbps以上的下行速率。,32,ADSL2+新增特性介绍,高速率信元头压缩 ADSL 连接需要支持的ATM连接数不多，通常在8条以内，而实际上大多数情况下只有一条PVC，因此信元头的内容经常是不变的，此时5个字节的信元头的开销就显得很浪费，信元头压缩技术通过压缩信元头内容，来提供额外的带宽提升。具体做法是，在两端ADSL调制解调芯片的ATM-TC层，发送端进行信元头压缩，将空出来的带宽用于承载更多的用户数据，在接收端的ATM-TC层进行解压

11、缩，恢复出正常的信元头来。 这种技术能提升传输带宽约8。也就是说下行带宽可能高达29M左右。,33,ADSL2+新增特性介绍,1 bit星座调整 ADSL2下行方向支持1bit星座，能够将很多信噪比比较低，达不到承载2bit的要求的子带利用起来，而ADSL支持的星座最小为2bit，因此如果信噪比低到不能承载2bit就不用了。这带来的性能提升虽然很小，但是在长距离速率很低的情况还是很可观的。如果有15个子信道承载1bit，可以带来15460kbps的性能提升,34,ADSL2+新增特性介绍,4K速率调整 ADSL的帧开销最少为32kbps，而ADSL2的帧开销可灵活配置，最小为4kbps，相对于

12、ADSL能够提供28kbps的带宽，在长距离带宽很低的情况下非常重要。,35,ADSL2+新增特性介绍,导频可变和可承载比特 Pilot Tone信号是用来传递CO和CPE信号的通道，在ADSL的情况下固定使用276KHZ，且不能承载数据。 当线路上存在某种频率在276kHz附近的噪声或者由于桥接头的反射造成276kHz的信噪比严重下降时，ADSL就无法激活，尽管线路其他条件很好。 ADLS2的导频是可变的并且上面可以承载2bit，使用哪一个子信道作为导频以及是否承载bit全有接收端决定。,36,ADSL2+新增特性介绍,无缝速率调整 ADSL的速率在激活以后就确定了，除非去激活。 ADSL2

13、+提供了一个SRA功能，能随着外界环境，噪声的变化，在不影响用户使用以及不会掉线的情况下，ADSL2+可以自动微调激活速率。这是ADSL2+提高稳定性的一种方式。,37,第1章 xDSL技术概述 第2章 ADSL/ADSL2+技术原理 第3章 VDSL技术原理 第4章 G.SHDSL技术原理 第5章 华为xDSL产品应用,38,VDSL概述,VDSL技术特点: Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line ：甚高速数字用户线 传输速率高达52M 对称和不对称 传输距离 300m-1.5km 兼容传统话音和ISDN,DMT调制 和 CAP调制,频带计划使用

14、G.998标准，最高速率可达22Mbps,频带计划使用G.997标准，最高传输速率为14Mbps,T1E1.4制定的美州标准,ESTI的TM6小组制定的欧洲标准,VDSL标准：,39,ITU规定的VDSL的速率与距离的关系,VDSL的高速传输,良好的信道特性,线路长度,VDSL的传输速率虽然很高，但是作用距离远远小于ADSL。,40,VDSL系统参考模型,上层 网络 接口,局端 收发器,分离器,分离器,VTU-R,业务单元,局端设备,用户端设备,PSTN/ISDN,电话/ISDN终端,VTU-O,双绞线,ATM,IP,STM,41,VDSL系统的工作流程,VTU-R,双绞线,ISDN终端,上层

15、网络,分离器 Splitter,分离器 Splitter,电话,计算机,VTU-O,ISDN/PSTN,箭头有双向、有单向，能否统一一下？,42,第1章 xDSL技术概述 第2章 ADSL/ADSL2+技术原理 第3章 VDSL技术原理 第4章 G.SHDSL技术原理 第5章 华为xDSL产品应用,43,SHDSL技术特点,高速对称数据业务 单线对：192Kbps-2312Kbps，调整步长8K 双线对：384Kbps-4624Kbps，调整步长16K 传输距离：3-6km 采用TC-PAM线路编码,ITU-G.991.2 ITU-G.991.2 Annex A为北美标准 ITU- G.991

16、.2 Annex B为欧洲标准。,特点,标准,Single-pair High-bit-rate DSL 单线对高比特率数字用户线,SHDSL,44,SHDSL的优势,1、支持多种业务类型,2、传输距离长，带宽可调整,3、价格优势,4、可以充分利用已经铺设的铜缆资源，开设宽带业务,SHDSL,3、价格优势,45,SHDSL参考模型,STU-C,SNI,UNI,SRU,STU-R,用户终端,上层网络,对象1,46,SHDSL TDM方式,对象1,对象2,对象3,SHDSL TDM方式：,G.SHDSL 局端设备 CO,网络接口,TDM总线,双绞线,G.SHDSL 用户端设备 CPE,用户接口,E

17、1/T1/V35,47,SHDSL ATM方式,G.SHDSL 局端设备 CO,G.SHDSL 用户端设备 CPE,用户接口,网络接口,ATM总线,双绞线,ATM总线,SHDSL ATM方式：,对象1,对象2,对象3,对象4,48,第1章 xDSL技术概述 第2章 ADSL/ADSL2+技术原理 第3章 VDSL技术原理 第4章 G.SHDSL技术原理 第5章 华为xDSL产品应用,49,华为公司的宽带接入设备,MA5100系列(MA5100/MA5103/MA5105): 支持 ADSL/ADSL2+、 VDSL、SHDSL等技术 MA5300系列(MA5300/MA5303): 支持ADS

18、L/ADSL2+、VDSL、SHDSL等技术 MA5600系列(MA5600/MA5603): 支持ADSL/ADSL2+、VDSL、SHDSL等技术 UA5000系列: 支持ADSL/ADSL2+、VDSL、SHDSL等技术 PON系列(5600T/5680T): 支持GPON和EPON等技术,50,MA5100 ATM-DSLAM组网举例,双绞线,双绞线,BAS,ATM交换机,VOD Server,Radius（AAA）,Billing,LAN Switch,GSR/Router,ATM交换机,ATM骨干交换机,数据局,端局,商业区,居民小区,ATM 155M接口,51,MA5100 AT

19、M-DSLAM 中ADSL的应用,ISN8850,STM-1/IMA,MA5100,32路用户接口,Splitter,ADSL Modem,52,MA5100 IP-DSLAM组网举例,Radius Server,DHCP,VOD,AAA Web,MA5200,53,MA5100 IP-DSLAM中ADSL的应用,BAS/ATM交换机,FE/GE,32路用户接口,MA5100,54,MA5100中VDSL的应用,MA5100,STM-1,STM-1,MA5100,SOHO,公司总部,VTU-R,FE,FE,VTU-R,SOHO,公司分部,VTU-R,FE,FE,VTU-R,VDSL,VDSL,55,MA5300 IP DS