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ADSL2標準簡介
德州儀器公司 (TI) 寬帶技術應用工程師 王毅

摘要:本文簡要介紹了ADSL2標準(G.DMT.bis)相對於G.DMT的主要技術特點

ADSL簡介

ADSL技術基於普通電話線向終端客戶提供最后一公里的寬帶接入手段。2000年以來,ADSL技術在幾種寬帶接入技術中脫穎而出,以其優異的性能價格比成為市場主導的接入手段。直至今天,雖然全球通信仍然未走出低谷,但DSL的市場需求卻在蓬勃的發展。

1999年7月,ITU正式敲定G.992.1規範,又叫G.dmt。目前的ADSL產品全部支持G.dmt。G.dmt的名稱來源於ADSL技術所採用 的DMT調制技術。如圖一所示,1.1MHz的頻寬被分成255個子通道(tone),每個子通道占用4.3125kHz的頻帶。每個子通道最多可以進行 15比特的星位圖調制。由於每個子通道可以獨立進行調制和傳輸,基於DMT技術的ADSL可以有很強的抗噪聲的能力。

ADSL2 技術概述

即使ADSL已經取得巨大的市場成功,投入於ADSL技術的廠家並沒有停止他們前進的腳步。針對目前ADSL技術實際應用的一些不足,2002年5月, ITU組織又推出了ADSL的新標準G.992.3,又叫G.DMT.BIS,也稱作ADSL2標準。支持ADSL2的設備,要求全面與現已鋪設的 ADSL設備兼容。

當同時支持ADSL2標準的CO與CPE互連,它們提供更多的功能,更穩定的表現。

增強的QOS能力

ADSL2根據不同的交織延遲大小定義了四種傳輸路徑。這樣可以對各種服務提供不同的質量保障。延遲級別最小的路徑可以提供語音服務,而延遲級別最大的可以提供資料服務,因為它可以提供更強大的糾錯能力。

增強的抗噪音能力

ADSL信號傳輸在低價格的普通電話線上,進行數公里的寬帶接入。抗噪音的能力是最重要的指標。噪音的來源多種多樣,如RF,loading coil,cross talk,bridge tap等,噪音的影響是動態的。ADSL2定義了下面一些特性來克服噪音的影響:

◆ 更快的比特交換(bit swap),一旦發現某個傳輸子通道受到噪聲影響,就快速的將其承載的比特轉移到信號質量好的子通道
◆ 無縫的速率調整(SRA),一旦受到大的噪音干擾,整個通道的傳輸誤碼率都無法滿足要求,在不影響業務傳輸的情況下,DSL連接的速率自動調低以保證誤碼率,當噪音影響消失后,DSL連接速率再自動調高。

◆ 子通道(TONE)的禁止,當某些子通道的噪音干擾非常大時,這些子通道將會被禁止使用,從而提高系統穩定性。

◆ 增強的子通道排序,接收端根據各子通道噪音的大小,將子通道進行重新排序,然后進行trellis編碼,從而將噪音的影響降到最小。

◆ 動態的速率分配(DRR),總速率保持不變,但是各個通信路徑的速率可以進行重新的分配。例如,一路用於語音通信的路徑長時間沉默,分配於它的通信頻寬可用於傳送資料的路徑。

增強的線路測試能力

ADSL2定義了非常強大的雙端測試功能DELT,線路兩端的設備,通過對接收信號的分析以及相互交互資訊,得到高精度的線路測試資料。測試的資料通常包括:線路噪音,環路衰減及長度,橋接抽頭bridge tap,可達速率等等

增強的互通性

ADSL2標準中,訓練階段將會有更多的參數傳遞。並且,很多的參數改由接收端最后決定,而不是由以前CO端決定,例如,接受端根據噪音情況選擇引導子通道(Pilot Tone)。

PTM傳輸模式

ADSL2在STM,ATM以外又定義了PTM包傳送模式。在這一模式下,IP包直接封裝在HDLC幀格式內,如若雞肋的ATM終於可以拋之腦后了。只有 架構於PTM的DSLAM才是真正意義的純IP DSLAM。舍棄了ATM的接入系統可以提供更高的傳輸效率,更低的成本,更簡單的網管。

更遠的可達距離

傳統G.DMT沒有定義單比特的星位圖調制,這使得在遠距離上信噪比小的時候無法建立連接。ADSL2允許了單比特的調制,使得可以達到更遠的距離。

提高的資料傳輸效率

傳統G.DMT的物理層幀格式中,最小開銷為32Kbps,而ADSL2標準中,最小開銷為4Kbps。

ADL模式

ADSL2定義了全數字環路模式,在這種模式下,ADSL的頻寬覆蓋了低頻端的語音部分,這樣,可以為不需要語音服務的使用者提供更強大的資料服務。

增強的功率管理

符合G.DMT定義的ADSL產品無論是否真正傳輸資料總是處在滿功率傳輸狀態。而在ADSL2標準中,定義了三個傳輸狀態L0,L2,L3。L0是正常 工作下的滿功率傳輸;當使用者並沒有進行資料傳輸的間隔,如使用者瀏覽網頁,CO端會快速進入L2低功耗狀態,當使用者再次進行資料傳輸時,CO端又快速 進入L0狀態;當在一段限定時間內,使用者一直沒有發出資料傳輸時,CO和CPE端都會進入L3的睡眠模式,進一步降低發射功率,此時,物理層鏈路仍然連 接,但是沒有有效負荷傳送,當再次有資料傳輸要求時,經過大約三秒的快速訓練進入L0模式。

ADSL2功率管理的另一個增強是除了保持G.DMT中定義的CO端的Power Cutback外,也定義了CPE端的 Power Cutback。這樣,當線路信號質量很好時,CO和CPE都可以降低發射功率,節省功耗,降低線路串擾。

多ADSL線路的捆綁

ADSL2支持ATM協議的IMA,將多根電話線捆綁起來,為使用者提供n*ADSL速率的服務。

參考文獻:

《G.992.3》,2002 年 5 月,ITU

《ADSL2 and ADSL2+: The New ADSL Standards White Paper》, 2002,Aware Inc.


ADSL2 技術概述

  即使ADSL已經取得巨大的市場成功,投入於ADSL技術的廠家並沒有停止他們前進的腳步。針對目前ADSL技術實際套用的一些不足,2002年5 月,ITU組織又推出了ADSL的新標準G.992.3,又叫G.DMT.BIS,也稱作ADSL2標準。支持ADSL2的設備,要求全面與現已鋪設的 ADSL設備相容。 當同時支持ADSL2標準的CO與CPE互連,它們提供更多的功能,更穩定的表現。

增好的QOS能力

  ADSL2根據不同的交織延遲大小定義了四種傳輸路徑。這樣可以對各種服務提供不同的品品質保證障。延遲級別最小的路徑可以提供語音服務,而延遲級別最大的可以提供資料服務,因為它可以提供更強大的糾錯能力。

增好的抗噪音能力

  ADSL信號傳輸在低價格的普通電話線上,進行數公里的寬帶接入。抗噪音的能力是最重要的指標。噪音的來源多種多樣,如RF,loading coil,cross talk,bridge tap等,噪音的影響是動態的。ADSL2定義了下面一些特性來克服噪音的影響:

  更快的比特交換(bit swap),一旦發現某個傳輸子通道受到噪聲影響,就快速的將其承載的比特轉移到信號品質好的子通道

  無縫的速率調整(SRA),一旦受到大的噪音干擾,整個通道的傳輸誤碼率都無法滿足要求,在不影響業務傳輸的情況下,DSL連接的速率自動調低以保證誤碼率,當噪音影響消失後,DSL連接速率再自動調高。

  子通道(TONE)的禁止,當某些子通道的噪音干擾非常大時,這些子通道將會被禁止使用,從而提高系統穩定性。

  增好的子通道排序,接收端根據各子通道噪音的大小,將子通道進行重新排序,然後進行trellis編碼,從而將噪音的影響降到最小。

  動態的速率分配(DRR),總速率保持不變,但是各個通信路徑的速率可以進行重新的分配。例如,一路用於語音通訊的路徑長時間沉默,分配於它的通訊帶寬可用於傳送資料的路徑。

增好的線路測試能力

  ADSL2定義了非常強大的雙端測試功能DELT,線路兩端的設備,通過對接收信號的分析以及相互交互信息,得到高精度的線路測試資料。測試的資料通常包括:線路噪音,環路衰減及長度,橋接抽頭bridge tap,可達速率等等

增好的互通性

  ADSL2標準中,訓練階段將會有更多的參數傳遞。並且,很多的參數改由接收端最後決定,而不是由以前CO端決定,例如,接受端根據噪音情況選項引導子通道(Pilot Tone)。

PTM傳輸模式

  ADSL2在STM,ATM以外又定義了PTM包傳送模式。在這一模式下,IP包直接封裝在HDLC畫格格式內,如若澎風的ATM終於可以拋之腦後 了。只有架構於PTM的DSLAM才是真正意義的純IP DSLAM。捨棄了ATM的接入系統可以提供更高的傳輸效率,更低的成本,更簡單的網管。

更遠的可達距離

  傳統G.DMT沒有定義單比特的星位圖調製,這使得在遠距離上信噪比小的時候無法建立連接。ADSL2允許了單比特的調製,使得可以達到更遠的距離。

提高的資料傳輸效率

  傳統G.DMT的物理層畫格格式中,最小預先配置為32Kbps,而ADSL2標準中,最小預先配置為4Kbps。

ADL模式

  ADSL2定義了全數字環路模式,在這種模式下,ADSL的帶寬覆蓋了低頻端的語音部分,這樣,可以為不需要語音服務的用戶提供更強大的資料服務。

增好的功率管理

  符合G.DMT定義的ADSL產品無論是否真正傳輸資料總是處在滿功率傳輸狀態。而在ADSL2標準中,定義了三個傳輸狀態L0,L2,L3。L0是 正常工作下的滿功率傳輸;當用戶並沒有進行資料傳輸的間隔,如用戶瀏覽網頁,CO端會快速進入L2低功耗狀態,當用戶再次進行資料傳輸時,CO端又快速進 入L0狀態;當在一段限定時間內,用戶一直沒有發出資料傳輸時,CO和CPE端都會進入L3的睡眠模式,進一步降低發射功率,此時,物理層鏈路仍然連接, 但是沒有有效負荷傳送,當再次有資料傳輸要求時,經過大約三秒的快速訓練進入L0模式。

  ADSL2功率管理的另一個增強是除了保持G.DMT中定義的CO端的Power Cutback外,也定義了CPE端的 Power Cutback。這樣,當線路信號品質很好時,CO和CPE都可以降低發射功率,節省功耗,降低線路串擾。

多ADSL線路的元件服務

  ADSL2支持ATM傳輸協定的IMA,將多根電話線元件服務起來,為用戶提供n*ADSL速率的服務。

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