ADSL家族新成员介绍

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摘 要 ADSL在全球的普遍应用促进了它在技术上的不断更新和发展。最近ITU推出的ADSL新成员ADSL2和ADSL2+在多项性能上都有了极大的改进和提高，如数据传输速率、环路服务距离、功率损耗减少、TDM-based的语音通道等。本文介绍了ADSL2和ADSL2+的特点和基本实现原理，同时针对不同的应用场合，介绍了ADSL Annex（ADSL附录）。


　　关键词 ADSL ADSL2 ADSL2+ PSD CVoDSL



　　1 ADSL在世界范围内的广泛应用


　　据DSL Forum的统计，至2002年底全球的宽带接入用户达到6350万，其中DSL用户占56.5%，达到3590万用户；线缆调制解调器用户占38%；吉比特以太网用户占4.7%。


　　在众多的DSL技术中，ADSL技术以其应用简单、价格低廉、接入速率高等优势，成为最流行的宽带接入方式之一，正得到越来越广泛的应用。


　　2 ADSL家族新成员


　　作为一项正在不断发展的技术，ADSL家族又迎来了两个性能更佳的新成员：ADSL2和ADSL2+。ADSL2和ADSL2+在数据速率、环路距离等方面都有了很大的改进。表1给出了ADSL的相关成员和其对应的技术标准。


　　2.1 ADSL2与ADSL2+在速率上的改进


　　ADSL2通过改善调制解调的效率、减少帧开销、提高线码增益、改进初始化状态机和优化信号处理算法等方法来提高数据传输速率。比较ADSL 8Mbit/s的最高速率，ADSL2的最高速率可达12Mbit/s。


　　除了自身速率的提高，ADSL2标准中还支持ATM Forum的Inverse Multiplexing for ATM （IMA）标准。通过采用IMA标准（在ATM layer和PHY layer之间加上了IMA sub-layer，IMA sub-layer完成了复用和解复用的作用），ADSL2芯片集可以在一条ADSL链路中捆绑两条或更多的铜线对。通过这种捆绑配置，ADSL2可以灵活地获得极高的数据速率。


　　对比ADSL2中的G.992.3 G.DMT.bis使用1.1MHz的下行带宽和G.992.4 G.Lite.bis使用552kHz的下行带宽，ADSL2+使用的下行带宽达到了2.2MHz，因此它的最高速率可达25Mbit/s左右。
　　2.2 RE-ADSL2环路距离的延伸


　　原有的ADSL技术，环路的长度限制在5.5km以内，因此ADSL的应用也受到了限制。比如在美国，一半以上的乡村用户居住地都超出了ADSL的服务范围。


　　ADSL2中的附件Annex RE-ADSL2（Reach Extended ADSL2），又称为ADSL Annex L，正是意在扩大ADSL的工作范围。RE-ADSL2中包含一个必选的下行功率谱密度掩码（PSD mask），一个可选的下行功率谱密度掩码和两个必选的上行功率谱密度掩码。通过分析这些PSD，我们可以看到RE-ADSL2是通过使用窄的频带和更强的PSD来达到延伸环路长度的目的。


　　由于RE-ADSL2在技术上相应的改进，比原有的ADSL技术环路距离可以扩展2000英尺左右，大约是0.6km。


　　2.3 省电模式


　　ADSL2标准中引入了两种功率管理模式，在保持ADSL always on特性的同时，节省了耗电。L2低功率模式可以根据Internet的流量情况，快速地回到或离开L0全功率模式，减少了总体的功率损耗。L3低功率模式在一定的时间段内没有流量时，ATU-C和ATU-R可以进入到睡眠模式L3。


　　比如当用户下载一个大文件时，ADSL2工作于L0全功率模式，以达到最高的下载速率；而当Internet流量减少时，如用户在读一个长的文本页面，这时下载速率降低，ADSL2系统转入L2低功率模式。根据流量的变化，处于L2的ADSL2系统可以快速地回到L0模式，或在一定时间内如果没用流量，那么系统将进入L3睡眠模式。当用户重新on line时，系统大约需要3s的时间重新初始化，进入稳定的通信状态。


　　2.4 信道化管理


　　ADSL2支持把带宽分割成为不同的信道（channel），并使它们为适应不同的应用而具有不同的特性，如ADSL2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。


　　这一信道化管理的特性使ADSL2可支持CVoDSL（Channelized Voice over DSL），为用户提供基于TDM的64kbit/s的数字化语音信道），而不需要把语音承载到ATM或IP等高层协议和应用中。


　　2.5 其他特性


　　除了以上的特点外，ADSL2还具有实时性能监控；调制解调器初始化过程规范化，互连互通的能力增强；快速启动等特性。


　　3 ADSL家族附录介绍


　　针对ADSL不同的应用场合和使用区域，ADSL技术标准中包含了附录（见表3），这些附录规定了上行和下行流量中使用的子载波（subcarrier或tone）和它们相关的传输功率。


　　3.1 Annex A和Annex B


　　Annex A规定了除POTS使用频段以外的更高频带的使用，它是ADSL技术中应用最为广泛的一种，使用的区域包括北美、欧洲和亚洲的大部分地区。


　　Annex B与Annex A类似，但它不是应用在POTS线上，而是用于ISDN线路上，使用区域有德国和其他一些地区。


　　Annex A和Annex B都可以扩展应用于ADSL2和ADSL2+技术。


　　3.2 Annex C和Annex I


　　原ADSL（G.992.1和G.992.2）标准中的Annex C是专门为在日本的应用而设计的，它工作于日本的乒乓式ISDN（TCM-ISDN）。


　　Annex I比Annex C的下行流量翻了一倍，两种Annex I分别应用于原ADSL和应用于ADSL2/ADSL2+。


　　3.3 ADSL2的Annex I和Annex J


　　ADSL2的Annex I和Annex J应用于全数字业务，也即传统的语音频带也给DSL用于数字传送。Annex I和Annex J分别应用于POTS和ISDN环境。


　　3.4 Annex L （RE-ADSL2）


　　Annex L通过采用新的PSD掩码延伸了ADSL的服务距离，对于500kbit/s的速率，其服务范围大约扩展了18%。


　　3.5 ADSL2+ L


　　ADSL2+ L在POTS的环境下扩展了上行流量。对比Annex A中的子载波32~64给了下行使用，ADSL2+ L的子载波32~64也用于上行使用。这使得ADSL2+ L的上行速率大为增加。ADSL2+ L只应用于ADSL2+标准。



参 考 文 献


[1] www.dslforum.org，ADSL2 and ADSL2+ The new ADSL standards revision2


[2] http://www.nwfusion.com/news/tech/2003/0120techupdate.html，ADSL2 boosts data rate and reach


[3] www.lucent.com/，ADSL24 lucent