ADSL技術及其發展前景
一、ADSL技術及其發展
1、ADSL技術
ADSL使用一對電話線，在用戶線兩端各安裝一個ADSL調制解調器，該調制解調器采用了頻分复用（FDM）技術，將帶寬分為三個頻段部分﹕最低頻段部分為0-4KHz，用于普通電話業務，中間頻段部分為20-50KHz，用于速率為16-640Mbit/s的上行數据信息的傳遞﹔最高頻段部分為150- 550KHz或140Khz-1.1MHz，用于1.5Mbit/s-6.0Mbit/s的下行數据信息的傳送。在信號調制技術上，ADSL調制解調器分別采用CAP和DMT技術﹕
1）CAP(Carricerless Amplitude/Phase Modulation, 無載波調幅調相)。CAP是AT&T提出的調制方式，是一种無載波的正交幅度調制（QAM），數据信號在發送前被壓縮，然后沿電話線發送，在接收端重組。CAP的主要优點為﹕載波頻率可變，在一個頻率周期或波特內傳輸2到9位二進制數据，因此在相同的傳輸速率下，占用更少的帶寬，傳輸距离更遠。
2）DMT(Discrete Multi-Tone，离散多音)。DMT采用多載波調制技術，可用頻段划分為多個（典型為256個）子信道，每個子信道的帶寬為4kHz，對應不同頻率的載波，并根据子信道發送數据的能力將數据分配給各子信道，不能載送數据的子信道被關掉。DMT用离散快速傅立葉變換進行編解碼，DMT嘗試可能的最高速率，根据線路的噪聲和衰減特性分配數据。目前，DMT已成為 ANSI制訂的ADSL的調制標准----T1.413。
2、ADSL接入网的組成
ADSL的接入模型主要有中央交換局端模塊和遠端模塊組成。
中央交換局端模塊包括在中心ADSL Modem和接入多路复用系統，處于中心位置的ADSL Modem 被稱為ATU-C(adsl transmission Unti-central)。接入多路复用系統中心Modem通常被組合成一個被稱作接入節點，也被稱作“DSLAM”(DSL Access Multiplexer)。
遠端模塊由用戶ADSL Modem和濾波器組成，用戶端ADSL Modem通常被稱 為ATU-R(ADSL Transmission Unit_Remote)。
ADSL安裝包括局端線路調整和用戶端設備安裝﹕局端由服務商將用戶原有 的電話線中串接入 ADSL局端設備﹔用戶端的ADSL安裝也非常簡易方便，只要將電話線連上POTS分离器，分离器与 ADSL MODEM之間用一條兩芯電話線連上，ADSL MODEM与計算机的网卡之間用一條交叉网線連通即要完成安裝。局域网用戶的ADSL安裝与單机用戶只需再加多一個集線器，用网線將集線器与ADSL MODEM連起來就可以了。
3、ADSL技術的發展
ADSL主要采用CAP、DMT兩种調制方式，其區別在于發送數据的方式，但要求用戶端安裝POTS 分离器(splitter)以分隔電話信號和數据信號，實現在同一條電話線上同時進行Internet接入和電話精力，消除兩种信號的相互干扰和室內其它電气干扰，但安裝比較复雜。1997年，不少DSL制造厂商認識到可以通過降低速率以減少硬件的复雜程度，從而可以使用与撥號Modem相同的數字處理芯片（DSP）來實現DSL Modem，大大降低成本，同時用戶可以自行安裝DSL設備，如安裝撥號 Modem一樣方便。這就產生了一种新的標准----G.Lite(或稱UADSL)，它是一种簡單的、無POTS分离器的ADSL版本、廉价、方便。
不過DMT和G.Lite兩种標准各有所長，分別适用于不同的領域。DMT是全速率的ADSDL標准，支持8Mbps/1.5Mbps的高速下行/上行速率，而G.Lite標准雖然速率較低，下行/上行速率為 1.5Mbps/512Kbps，但用戶可以像使用普通Modem一樣自己安裝。就适用領域而言，DMT可能更适用于小型或家庭辦公（SOHO），G.Lite則更适用于家庭用戶。
二、ADSL的標准化狀況
美國國家標准化委員會（ANSI）較早開始了對ADSL技術的標准化工作， 在1995年，ANSI提出了采用DMT技術為調制方式，速率可達6.1Mbps的ADSL標准草案----ANSI T1.413，隨后，又在其基礎上進行了修訂，于1998年提出了ANSI標准“T1.413 Issue 2 DMT Line Gode”。另外，歐洲電信標准化委員會ETSI在ANSI T1.413的基礎上，將標准擴展，增加了适應歐洲需要的附件，包含用戶端的复用接口、网絡配置和管理協議及其它改進，制定了TIE1.4標准。
國際電聯（ITU）的ADSL標准化工作開展較晚，其電信標准化部門（ITU-T）的第15研究組（SG15）專門從事ADSL的標准化工作，并已形成了G.922標准草案，對全速率ADSL和UADSL技術進行了規范，其中，G.922.1是關于全速率ADSL的標准，G.922.2（即G.lite）是UADSL的標准。 1999年，ITU-Tx制定了G.922.1標准草案，對ADSL收發器進行了規范，該規范基于ADSL標准 “T1.413 Issue 2 DMT Line Code”之上，并且將1.5Mbps的下行速率和284Kbps的上行速度預定為其最大速度，另外，小于最大速度的“速度自适應”也是該標准的一部分。1999年6月，ITU- T的SG15全會通過了由致力于推行UADSL組織UAWG（通用ADSL工作組）提供的技術報告為基礎的無話音分离器的ADSL規范----G.922.2，以克服ADSL不能互通的缺陷，使其成為UADSL技術的國際標准。
另外，主要由世界著名的電信設備制造商、電子器件制造商和電信公司組成的待業性組織--- -ADSL論壇，与ATM論壇(ATM Forum)進行合作，主要制定在ADSDL上承載ATM信元的規范。
三、ADSL技術的應用和發展前景
由于ADSL技術所具有的不對稱性和高帶寬等特點，以及G.Lite標准的應用，人們可以更方便地安裝ADSL，它非常适合為用戶提供包括Internet接入、交互視頻、网絡互連、小型或家庭辦公（SOHO）等應用在內的多种業務。
隨著ADSL技術的進一步推廣應用，ADSL接入還可提供點對點的遠程醫療、遠程教學和可視會議等服務。
在ADSL開發初期，是專為視像節目點播（VOD）而設計的，具有不對稱性和高速的下行通道，隨著Internet的急速發展，ADSL作為一种高速接入Internet的技術更具有生命力，它使在現有 Internet网上提供多媒体服務成為可能。隨著技術和應用的不斷發展，ADSL的下行速率從 1.5Mbps提升到9Mbps、上行速率也已經提升到640Kbps﹔越來越多的厂家開始生產ADSL芯片， ADSL設備的尺寸也縮小了一半。成千上万的ADSL Modem已經安裝在世界各地，一個嶄新的网絡時代正在到來。
近年來，人們提出了多項過渡性的寬帶接入网技術（包括N-ISDN、Cable Modem、ADSL等）中，ADSL是最具競爭力的高速接入方式，將在未來十几年甚至几十年內占主導地位。
ADSL技術的傳輸速率大大高于普通撥號Modem和N-ISDN，能夠向終端用戶提供8Mbps的下行傳輸速率和1Mbps的上行傳輸速率，比傳統的模擬調制解調器快几百倍，同樣也是傳輸速率達 128Kbps的ISDN所無法比擬的。
作為ADSL的強有力的挑戰-Cable Modem，技術成熟較早，价格也較為便宜，因此在有線電視网發達的北美地區發展非常迅速。但是，從組网方式上看，Cable Modem為總線型网絡結构，由系統內的眾多用戶共享同一帶寬，因此，盡管電纜調制解調器的下行速率比ADSL高，但其性能將隨用戶的增加而大大下降﹔而ADSL采用星型网絡結构，提供針對單一電話線路用戶的專線服務，更能有效地保障分配給用戶的實際帶寬。從應用對象上看，Cable Modem的主要面向家庭用戶，而 ADSL的家庭和企業用戶市場都具有廣闊的發展前景。
Cable Modem遵循CATV業界提出的DOCSIS標准，ADSL則遵循通信業界提出的G.922的標准，這兩种技術屬于不同种類運營公司利用不同的网絡發展的不同技術，將在競爭中共同發展。但不容忽視的是，許多國家和地區，電話線的普及率遠遠高于CATV的普及率，目前，全世界有將近8億銅質電話線用戶，而享有電纜調制解調器服務的家庭只有1200万。
目前，ASL的熱潮席卷世界各地，世界范圍內各大网絡公司和PC業界都相繼推出ADSL的產品并致力于ADSL的發展，全球許多電信公司、ISP也紛紛推廣各自的ADSL服務，北美、新加坡等國家率先正式投入運營，日本、韓國等國家也已進入試驗階段，我國的電信部門也在北京、上海、廣東、福建等地已進行相關的网絡測試并開始試驗性推廣。
業界許多專家都堅信，以ADSL為主的xDSL技術終將成為銅雙絞線上的贏家，而G.Lite最有發展前途。目前采用普通撥號Modem及N-ISDN技術接入的用戶將逐步過渡到以ADSL為代表的寬帶接入方式，并最終實現光纖接入。
ADSL的主要特點
么是ADSL﹖
ADSL技術在最大程度上開發了現有銅質電話線的潛力，能夠為几乎所有住宅和商業用戶提供一系列數据、視頻和互聯网接入服務，其速度是當今每秒56K模擬調制解調器的25到100 倍。ADSL通過利用電話線的非語音頻率傳輸數据，實現了高速數据傳輸。因此，客戶可以在使用語音頻率的同時使用電話線的數据頻率。服務商亦可安裝數据和多媒体服務專用ADSL線路。 ADSL的主要特點 DSL （數字用戶線路，Digital Subscriber Line）是以銅質電話線為傳輸介質的傳輸技術組合，它包括HDSL、 SDSL 、VDSL 、ADSL和RADSL等，一般稱之為xDSL。它們主要的區別就是体現在信號傳輸速度和距离的不同以及上行速率和下行速率對稱性的不同這兩個方面。 HDSL与SDSL支持對稱的T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）傳輸。其中 HDSL的有效傳輸距离為3－4公里，且需要兩至四對銅質雙絞電話線﹔SDSL最大有效傳輸距离為3公里，只需一對銅線。比較而言，對稱DSL更适用于企業點對點連接應用，如文件傳輸、視像會議等收發數据量大致相應的工作。同非對稱DSL相比，對稱DSL的市場要少得多。
VDSL、ADSL和RADSL屬于非對稱式傳輸。其中VDSL技術是xDSL技術中最快的一种，在一對銅質雙絞電話線上，上行數据的速率為13到52Mbps，下行數据的速率為1.5到2.3 Mbps，但是VDSL的傳輸距离只在几百米以內，VDSL可以成為光纖到家庭的具有高性价比的替代方案，目前深圳的VOD（Video on demand）就是采用這种接入技術實現的﹔ADSL 在一對銅線上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行速率1Mbps到8Mbps，有效傳輸距离在3－5公里范圍以內﹔RADSL能夠提供的速度范圍与ADSL基本相同，但它可以根据雙絞銅線質量的优劣和傳輸距离的遠近動態地調整用戶的訪問速度。正是RADSL的這些特點使RADSL成為用于网上高速沖浪、視頻點播（IAV）、遠程局域网絡（LAN）訪問的理想技術，因為在這些應用中用戶下載的信息往往比上載的信息（發送指令）要多得多。
据CNNIC（中國國家网絡信息中心）統計，截至1997年10月31日，中國上网用戶數達62万，其中49.1%的用戶認為Internet最令人失望的地方是网上速度太慢，36.2%的用戶則認為是上网收費太貴﹔而截至1998年6月30日，在不到一年的時間里，以上三個統計數字都將近翻了一番，分別是﹕117.5万，88.9%，61.2%。由此可見，隨著中國Internet上网用戶數的飛速膨脹，网上速度太慢和收費太貴愈發成為中國Internet發展的兩大障礙。
目前深圳的上网用戶達10万，比去年激增近一倍多，其中大部分用戶正在尋求一种上网速度快而性能价格比高的上网方式。
基于以上分析，以及結合目前上网用戶的實際條件及市場需求，深圳市數据通信局首先采用了RADSL（以下簡稱為ADSL）技術作為用戶网寬帶高速接入服務。深圳推出ADSL之初，就并不因為這是一种先進的高速接入技術而將其“貴族化”，而是將其定位為“大眾化”的高速接入服務，（目前ADSL 用戶中，個人用戶与公司用戶各占一半，就說明ADSL已步入小公司、家庭用戶，是普通用戶所能承受的，足以說明目前深圳數据局的价格定位是基本合理的）。所以深圳的ADSL 接入与其它接入方式相比，一直保持了較高的性能价格比（具体資費見下表）。 ADSL接入服務能做到較高的性能价格比這一點，与ADSL接入技術較其它接入技術具有其獨特的技術优勢是分不開的。下面看看ADSL与其它接入服務的比較﹕
ADSL与Cable Modem的比較﹕ 与Cable Mode相比，ADSL技術具有著相當大的优勢。Cable Modem的HFC接入方案采用分層樹型結构，其优勢是帶寬比較高（10M），但這种技術本身是一個較粗糙的總線型网絡，這就意味者用戶要和鄰近用戶分享有限的帶寬，當一條線路上用戶激增時，其速度將會減慢。再者，有關資料表明，大部分情況下，HFC方案必需兼顧現有的有線電視節目，而占用了部分帶寬，只剩余了一部分可供傳送其它數据信號，所以Cable Modem的理論傳輸速率只能達到一小半。國外公司實驗表明，其速率減為 1M- 2Mbps，更常見的是 400K-500Kbps。綜合來看，即使在理想狀態下，HFC只相當于一個10Mbps的共享式總線型以太网，而ADSL接入方案在网絡拓扑結构上較為先進，因為每個用戶都有單獨的一條線路与ADSL局端相連，它的結构可以看作是星型結构，它的數据傳輸帶寬是由每一用戶獨享的。 ADSL与普通撥號 Modem 及N-ISDN的比較﹕ (A) 比起普通撥號 Modem的最高56K速率，以及N-ISDN 128K 的速率，ADSL的速率优勢是不言而喻的。
(B) 与普通撥號 Modem 或ISDN相比， ADSL更為吸引人的地方是﹕它在同一銅線上分別傳送數据和語音信號，數据信號并不通過電話交換机設備，減輕了電話交換机的負載，并且不需要撥號，一直在線，屬于專線上网方式。這意味著使用ADSL上网并不需要繳付另外的電話費。
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