ADSL技術總動員

　　 

一．什么是ADSL

ADSL的全稱是Asymmetric Digital Subscriber Line，中文意思是“非對稱數字用戶線路”。它是DSL（Digital Subscriber Line，即數字用戶線路，是以銅質電話線為傳輸介質的傳輸技術組合）技術的一種。

它以現有普通電話線為傳輸介質，能夠在普通電話線，即銅雙絞線上提供高達8Mbit/s的高速下行速率，遠高于ISDN速率；而且上行速率有1Mbit/s，傳輸距離則達到 3000m—5000m。因此我們只要在線路兩端加裝ADSL設備即可使用ADSL提供的高寬帶服務。通過一條電話線，便可以比普通MODEM快一百倍的速度瀏覽因特網，通過網絡進行學習、娛樂、購物，更可享受到網上視頻會議、視頻點播、網上音樂、網上電視、網上MTV的樂趣，還可以很高的速率下載文件。

ADSL的另外一個優點在于它可以與普通電話共存于一條電話線上，使上網與接聽、撥打電話互不影響。

二．ADSL的發展

其實，ADSL算不上是什么新的技術。早在六十年代，由于傳統T1線路傳輸方式每隔大約3公里就需要一個放大器，這使得成本居高不下。人們都希望能夠找到一種廉價的傳輸方式，于是就出現了HDSL（High-speed Digital Subscriber Line，高速數字用戶線路）。HDSL使用兩對銅線作傳輸介質，可以在不使用放大器的情況下使數字信號傳輸大約11公里，后來T1線路也就改為使用 HDSL，到了九十年代就演變出了使用一對銅線的ADSL。

當初開發ADSL，是專為視像節目點播VOD而設計的。隨著Inte.net 的急速發展，ADSL 所具有的高帶寬越來越受到重視。于是，ADSL改頭換面作為一種高速接入 Internet的技術出現在人們面前，讓用戶感到耳目一新，它使在現有 Internet網上提供多媒體服務成為可能。它無需修改任何現有協約和網絡結構，即可在電訊公司與最終用戶間架起一座高速通道。最關鍵的是，它可以使用遍布全球的超過 6億條的銅制雙絞線，這樣可以極大的節約成本。再加上它的高帶寬，使得 ADSL的優勢越來越明顯。近幾年，國際上眾多大的通信及電子設備制造公司，如：3Com，Cisco， Intel，Motorola等公司越來越看好ADSL的發展，紛紛推出自己的ADSL設備和器件。

三．ADSL原理及特點

當我們使用ADSL上網的時候，ADSL MODEM便在電話線上產生了三個信息通道：一個為標準電話服務的通道、一個速率為640Kbps-1.0Mbps的中速上行通道、一個速率為1Mbps-8Mbps的高速下行通道，并且這三個通道可以同時工作。這樣，你就可以一邊下載軟件，一邊收看網上多媒體廣播，并且還可以使用電話。而這一切都是在一根電話線上同時進行的。我們知道傳統的Modem也是使用電話線傳輸的，但它只使用了0～4KHz的低頻段，而電話銅線理論上有接近2MHz的帶寬，ADSL 正是使用了26KHz以后的高頻帶才提供了如此高的速度。具體工作流程是：經ADSL Modem編碼后的信號通過電話線傳到電話局后再通過一個分離器，如果是語音信號就傳到電話交換機上，如果是數字信號就接入Internet。

為了在電話線上分隔有效帶寬，產生多路信道，ADSL調制解調器一般采用兩種方法實現，頻分多路復用（FDM）或回波消除（Echo Cancellation）技術。FDM在現有帶寬中分配一段頻帶作為數據下行通道，同時分配另一段頻帶作為數據上行通道。下行通道通過時分多路復用（TDM）技術再分為多個高速信道和低速信道。同樣，上行通道也由多路低速信道組成。而回波消除技術則使上行頻帶與下行頻帶疊加，通過本地回波抵消來區分兩頻帶。此技術來源于V.32和V.34調制解調器中，它非常有效的使用了有限的帶寬。但從復雜性和價格來說，其代價較大。當然，無論使用兩種技術中的哪一種，ADSL都會分離出4KHz的頻帶用于電話服務（POTS）。

另外，ADSL能產生這么高的帶寬，要歸功于它先進的調制解調技術。目前被廣泛應用的ADSL調制解調技術有兩種：抑制載波幅度和相位技術（carrier-less amplitude and phase，CAP）和離散多音復用技術（discrete multimode，DMT），其中DMT調制解調技術由于技術先進已經被ANSI 組織定為標準，并被美國ADSL國家標準推薦使用，是目前最具前景的調制解調技術。這里主要介紹下DMT調制技術。

在DMT調制解調技術中一對銅制電話線上0-4KHZ頻段用來傳輸電話音頻，用26KHz-1.1MHz頻段傳送數據，并把它以4KHZ的寬度劃分為25個上行子通道和249個下行子通道。輸入的數據經過比特分配和緩存變為比特塊，再經TCM編碼及QAM調制后送上子通道，理論上每赫茲可以傳輸15bits 數據，所以ADSL的理論上行速度為25*4*15=1.5Mbps，而理論下行速度為249×4×15=14.9Mbps （理論值）。此外 DMT還具有良好的抗干擾能力，它可以根據實際中線路及外界環境干擾的情況動態地調整子通道的傳輸速率，既在有干擾存在的子通道上的傳輸速率可能降為8bits/Hz，而未受干擾或干擾較小的地方仍可保持較高的速率，同時DMT還可以把受干擾較大的子通道內的數據流轉移到其它通道上，這樣既保證了傳輸數據的高速性又保證了其完整性。 



四．ADSL的優勢 



與普通Modem和ISDN相比，ADSL的優勢非常明顯。首先是網絡傳輸速率。普通Modem的最高速率只有56Kbps，ISDN最高為128Kbps，二者僅僅是理論值，實際上還不可能達到。而ADSL的速率是下行 8Mbps和上行 1Mbps，其速度優勢不言而喻。另外，用普通Modem和ISDN上網還要支付電話費，話費高昂。而使用ADSL上網，數據信號并不通過電話交換機設備，減輕了電話交換機的負載，并且不需要撥號，一直在線，屬于專線上網方式。這意味著使用ADSL上網并不需要繳付另外的電話費。而且ADSL一般都是采用包月（一般為500-600/月）的方式，對于經常上網的朋友來說更劃算。

其次，與Cable Modem相比，ADSL技術也有著相當大的優勢。Cable Modem是利用有線電視網來實現上網的。它將單向CATV有線電視網絡改造成雙向HFC（光纖同軸混合）網后才能工作。HFC從頭端到各個光纖節點用模擬光纖連接，構成一個星形網。光纖節點下是同軸電纜組成的樹形總線網。這無疑是成本大大增加。另一方面，由于目前的有線電視網是一種單向數據傳輸網，這也就意味著用戶只能用Cable Modem下載數據，而上傳數據則必須由普通Modem或ISDN通過電話線送至ISP，否則就必須對現有的線路、設備進行改造使之可以實現雙向數據傳輸，但這又要增加大量成本。再者，由于通過Cable Modem上網是在有線電視網上進行數據傳輸的，因此它必須兼顧現有的有線電視節目所必需的帶寬，同時由于其本身網絡結構是一個粗糙的總線型網絡，因此用戶必須和其鄰近的用戶分享本已經有限的帶寬，當用戶數量激增時速度將大大減慢。而ADSL的網絡拓撲結構是星型結構，較之Cable Modem更先進，它的每一個用戶通過已有的電話線成為一條單獨線路與ADSL局端相連，其數據傳輸帶寬由每一個用戶獨享，不會因為用戶數量的增加而降低速率。

可見，與普通Modem和ISDN，以及Cable Modem相比，ADSL更具備發展前途。

五． ADSL應用

從上面的介紹，我們可以看出，ADSL具有以下的優點：提供了高速上網的途徑，而且速度可達下行 8Mbps和上行 1Mbps；不需更改和添加線路，直接使用原有的雙絞電話線；語音信號和數字信號可以并行，可以同時“上網”和“通話”；充足的帶寬為以后的VOD服務提供了傳輸的基礎。

因此，ADSL技術可應用在Internet訪問、遠程LAN訪問、遠程學習、遠程金融服務、家庭銀行、網絡信息、新聞服務、在線圖書館、遠程電子購物、VOD視頻點播（電影/電視節目點播）、交互式視頻游戲等方面。另外，利用ADSL技術將高速數據連接到家庭、小型企業、以及遠程辦公室，為網絡服務提供商開創了更多的新商業機會：如Internet連接服務、分支機構的連接、遠程通信服務和內容發送服務等。同時，ADSL的另一大好處是使“在家中辦工”成為可能。利用ADSL的高帶寬，職員可以坐在家中辦公，上司可以在家中召開網上視頻會議，這將大大降低辦公室的設備開支，從而極大的節約了成本。 

目前深圳已經開始提供ADSL高速寬帶接入服務。用戶只要通過ADSL接入，訪問相應的站點便可免費享受多種寬帶多媒體服務?？梢韵胂笤诓痪玫膶?，隨著ADSL的普及，將有越來越多的人享受到ADSL帶來的網上沖浪的樂趣。

六．ADSL接入模型

說了這么多，大家一定很想知道ADSL接入到底是怎樣一回事。

在用戶端安裝有一個濾波器，其作用是用來分離數字信號與模擬信號——將用戶上網需要的數字信號傳輸給ADSL Modem，而將電話的模擬信號傳給電話機。同樣，在電信局端也裝有一個后端濾波器，其作用與客戶端濾波器一樣，也是用來分離數字信號與模擬信號。正是由于濾波器的作用，才使得ADSL能夠做到上網與打電話兩不誤?，F在很多ADSL Modem都已內置了濾波器，用戶不用再次購買。

通常，處在用戶端的ADSL Modem通常被稱為ATU－R（ADSL Transmission Unit－Remote）；而處在電信局的ADSL Modem被稱為ATU－C（ADSL Transmission Unit－Central）。

原文轉自：http://www.kjueaiud.com