ADSL 技术手册1999/3/11目 录1. 前言 .22. ADSL 系统概述 .23. ADSL 提供的功能和业务能力 .44. ADSL 系统组网与应用 .55. ADSL 的技术指标 .71. 前言所有接入网技术在应用方面各有所长，其中光纤环路是未来通信的发展方向，但是近期还没有能力实现。而人们不断增长的多媒体通信的需求又越来越迫切，目前只有针对不同的用户先采用多种的接入网组合来暂时满足其要求。从通信的速率、业务类型、通信质量以及以后向光纤环路过渡笥来看，拨号接入、高速率数字用户线、窄带综合业务数字风、数字数据网和帧中继都无法很好地满足人们的需要，因而比较理想的接入网方式只有非对称数字用户线和混合光纤同轴网。而混合光纤同轴由于现有网络不合乎要求，对网络改造所需的资金也太大，所以只有 ADSL 是目前发展接入网的首选，这一点也被世界各国的接入网建设实践所证明。ADSL 的全称是 Asymmetric Digital Subscriber Line 不对称数字用户传输线。它利用目前先进的数字编码和调制解调技术，使得在一对普通电话双绞线上可传送高速数字信号。最高下行速率可达 8Mbps，最高上行速率可达 1Mbps，传输距离最大可达 45Km。实际应用传输距离视线路质量和传输码速而定。目前，通信信道的传输容量在多种业务的驱动下要求不断增长,特别是 Internet 业务的发展需求，传统的对称信道方式在计算机领域 Client/Server 结构中受到不对称业务的挑战。ADSL 概念的提出，一方面，在业务上支持不对称数据业务如 Internet、VOD ，另一方面，提高普通电话双绞线的利用率，采用 FDM 和 DMT 技术相结合，电话、数据业务可同时传送，互不干扰。是目前实现宽带和多业务“最后一公里”接入的重要设备。ADSL 在广东应用情况借鉴已有的建设宽带接入网的经验，经过反复的论证和比较，广东省宽多媒体通信网所选用的接入网也是以 ADSL 为主，并在网络建设伊始就向当时世界上比较出名的 ADSL接入供应厂商发出了ADSL 接入系统工程技术规范书以征求各厂家对本工程的接入方案。在综合比较各份应答书的技术方案和可行性之后，选出了 ALCATEL 公司的 ADSL 1000、WESTELL 公司的 FLEXCAP 和 FLEX VISION、ARIEL 公司的HORIZON1、PARADYNE 公司的 HOTWIRE 8600、NEC 公司的 NEBAX 和西门子公司的XPRESSLINK 等 7 种 ADSL 产品模拟广东的实际线路情况进行测试。目前在广州、深圳、东莞、佛山和海南等地已经正式向社会提供宽带 ADSL 接入服务，并收到了良好的社会效益。2. ADSL 系统概述系统构成主要包括局端 ATUC 和远端 ATUR 设备，ATUR 即用户端设备. ATU C 和 ATUR 模块均包含 MODEM 模块和 SPITTER 无源分离器两大部分。无源分离器完成 3.4KHz 的低通虑波器的功能。ADSL 系统构成ADSL 产品使用 FDM 复用上、下行信道，并把它们从 POTS 和 ISDN 信道分离出来。在传输对称速率的 ADSL 换代产品中，可以使用回波抵消技术。如果使用简单的 POTS 分离器，最低数据信道与 POTS 信道必须保持适当的间隔，图则表示了一般的信道分配情况。4 80 30 70 10 10（ KHz）POTSIDN上 行 下 行为充分利用频谱，ADSL 一般采用 DMT 调制技术。DMT 将 1MHZ 的频谱划分为 256个带宽为 4.3125kHz 的子信道，按实际测得的信道质量来确定每个信道的承载比特数，以避开那些噪声太大或损耗太大的子信道从而实现可靠的通信。ADSL 在点一点之间工作时，不需要媒体接入控制，所以每个用户都可工作在、连续全速的环境下。ADSL 速率完全取决于线路的距离，线路越长，速率越低，可能低于 1.5Mbit/s，但一般平均速率可达 6 Mbit/s。离散多音频(DMT) 技术早在 1957 作为微波传输方案提出，美国 MIT 在 1964 年的理论研究证明多载频技术能优化传输性能。但在当时及以后相当长的一段时期内无法实现。直到最近低成本、高性能的数字信号处理器(DSP)和 VLSI 技术成熟后，DMT 技术才得以商用。DMT 是将可用带宽化为 256 个小的子信道，根据子信道发送数据的能力将输入数据分配给各个子信道。将不能发送数据的子信道关闭。工作信道则受到调制，以便根据已知信道特征对每个信道载送 1 比特到 15 比特的信号。使用 DSP 是在必要的时候动态调整信道参数，以便将误码和噪声减至最小，以此提高系统传输容量。如下图所示： 1.MHZ0.1MHZ2564kHz图 1 DMT 原理DMT 是将整个可用带宽加以净化，并根据各子信道的瞬时衰减特性、群时延特性和噪声特性，进行动态数据分配。DMT 的这种带宽优化对电信公司的铜线环路设备特别有价值。与无线频谱的固定带宽分配不同，铜线对双绞线的带宽变化很大，最差的环路带宽小于500KHZ，而现在的载波业务区的环路带宽则在 1MHZ 以上。DMT 动态分配数据的技术使可用频带的平均传信率，即每赫带宽的比特率大大提高。采用 DMT ADSL 技术，可利用现成的铜线电话用户接入网，提前向用户提供一定的宽带业务。1、 局端传输单元 ATUCATU C 作为局端传输单元完成局端 ADSL 数据发关和接帐，ATU C 一般都做成插卡的形式放置在接入点设备中，并且其集成度也越来越大，目前阿尔卡特和 PARADYNE公司的产品已可达到每块卡上有 4 个 ATUC。2、 远端传输单元 ATURATU R 位于用户端，完成用户端 ADSL 数据的发送和接收。在实际的设备中，ATU R 一般呈外置调制解调器方式，通过相应的接口 T 和用户端设备连接。3、接入节点设备 ANAN 位于局端，在实际系统中，AN 一般是具有多个插槽的机箱，可以插入多个ATU C 卡以及网络管理卡和光插接口卡等其它辅助功能模块，以构成具有完整功能的ADSL 局端接入设备。4、话音分离器 PSPS 在局端和用户端需各有一个，它实际上只是一个低通滤波器，将话音信号和数据信号进行分离。话音业务不经过 ADSL 设备。当 ADSL 设备出现故障时，只影响数据业务，而不会影响原有的话音业务。5、前端分配网络 PDNPDN 是连接 ATUR 和用户端完成终端适配功能的服务模块的网络。它可以是点对点或是点对多点的，可以是无源的，也可以是有源的。6、PDN 和用户终端间的 T 接口T 接口主要有两种形式：10BASET 和 ATM25 卡。10BASET 接口非常适合于利用ADSL 系统接入 INTERNET 的用户，而 ATM25 卡则将 ATM 业务直接引入桌面个人计算机，可支持虚拟局域网业务。7、ATU R 和 PDN 间的接口 TSMTSM 是 ATUR 和 PDN 间的接口，PDN 是点到点无源配线的时候，它就等同于PDN 和用户终端间的接口 T。一个 ATUR 上面可以同时有多种 TSM 接口，例如可同时有一个 T1/E1 的连接和一个以太网口连接。8、ATU C 和 AN 之间接口 VAVA 是逻辑接口，包括 STM 接口和 ATM 接口。当交换口和 ATUC 间是点对点的连接，没有集成和复用的时候，则 VA 和下面讨论的 VC 是等同的。9、骨干网和 AN 间的接口 VCVC 接口可以有多个物理连接，它的接口形式主要有以下三种：STM1/OC3 、 ATM25 和 10BASET。其首选应为 STM 1/OC3，在 AN 中提供 ATUC到 ATM 交换机的多路复用设备和光纤接口，通过光纤直接和 ATM 交换机相连，其安装维护都较为简便。阿尔卡特和 WESTELL 公司的产品是采用这种接口；如用其它两种接口形式，则要将单个或多个的 ATUC 共享一个 ATM 交换机上的 ATM25 接口或是 ATM 边缘设备的 10BASET 接口，耗费众多的 ATM25 或 10BASET 接口。ONU或 RSMIP SWISP ATU-C ATU-RPSTN分 离 器 分 离 器POTSEthernet10MISP 服 务 器 10MEthernetI802.1D3. ADSL 提供的功能和业务能力中兴 ADSL 用于企业和住宅用户的高速数据接入，提供现有电话线的“最后一公里”宽带数据接入，是小型办公室，家庭办公，电信 VOD 和高速 Internet 接入的理想产品。具有如下功能： 灵活性：可适应不断转变的环境，从试点到大量使用，从窄带到宽带接入，操作者可启用一种服务，也可改变到另一种服务，无需重新安装新系统； 用户可使用当今的 IP 服务(例如高速以太网接入) ，然后转移至 ATM 或宽带服务(或相反地)； 用户可通过 ADSL 接收服务，以后转到 VDSL； 用户可用以太网接口(PC 上的 100BT NIC)，日后转用 ATM 接口； 用户可改变他们带宽的需求，采用多种使用方案；业务接口提供： 提供 ADSL 上 IP Over Ethernet 和 ADSL 上 IP Over ATM。 提供无源 POTS 分配器用于无间断的电话服务。 自适应不对称数字用户环 MODEM，下行速率从 32kbps 到 8.192Mbps，上行速率从128kbps 到 768kbps。在一对双绞线上传输距离可达 18kft.(5.5km)。 用户 MODEM 配置 10Base-T 以太网接口。 通过高速集中接口，100Mbps 高速以太网或 STM1/OC-3C 155Mbps ATM，把端局连接到宽带骨干网上。 提供 SNMP 网管。4. ADSL 系统组网与应用ADSL 系统组网应用一般分为两期：基于 IP 的 SKIP 组网形式的 ADSL 系统，局端和用户端均提供 Ethernet 接口，在局端提供 100M 接口，在用户端可采用 10M 接口。系统提供基于 Packet (HDLC)的传输模式。以太网接口的物理层和媒质接入控制子层（MAC）应该符合 IEEE 802.3 标准。第一期，SKIP 网络结构中（如图 1 所示） ，每个市话局都配有 INTERNET 路由器和以太网交换器或类似的基于数据包的集中器，交换器将线集中后接入路由器端口。按照一般的统计规律