ADSL属于DSL技术的一种,全称Asymmetric Digital Subscriber Line( 非对称数字用户线路),亦可称作非对称数字用户环路。是一种新的数据传输方式。
adsl调制技术ADSL技术提供的上行和下行带宽不对称,因此称为非对称数字用户线路。
ADSL技术采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道,从而避免了相互之间的干扰。用户可以边打电话边上网,不用担心上网速率和通话质量下降的情况。理论上,ADSL 可在5 km 的范围内,在一对铜缆双绞线上提供最高1 Mbps的的上行速率和最高8Mbps的下行速率(也就是我们通常说的带宽),能同时提供话音和数据业务。
一般来说,ADSL 速率完全取决于线路的距离,线路越长,速率越低。
ADSL技术能够充分利用现有PSTN(Public Switched Telephone Network ,公共交换电话网),只须在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供高宽带服务,无需重新布线,从而可极大地降低服务成本。同时ADSL用户独享带宽,线路专用,不受用户增加的影响。
最新的ADSL2+技术可以提供最高24Mbps的下行速率,和第一代ADSL 技术相比,ADSL2+打破了ADSL接入方式带宽限制的瓶颈,在速率、距离、稳定性、功率控制、维护管理等方面进行了改进,其应用范围更加广阔。
adsl调制技术原理简述ADSL的调制技术
目前,国际上广泛采用的ADSL调制技术有三种:正交幅度调制QAM(Quadature Amplitude ModulaTIon),无载波幅度/相位调制CAP(Carrierless Amplitude-plase ModulaTIon),离散多音DMT(Discrete MulTItone)。
1QAM调制技术
在QAM调制中,发送数据在比特/符号编码器内被分成速率各为原来1/2的两路信号,分别与一对正交调制分量相乘,求和后输出。接收端完成相反过程,正交解调出两个相反码流,均衡器补偿由信道引起的失真,判决器识别复数信号并映射回二进制信号。采用QAM调制技术,信道带宽至少要等于码元速率,为了定时恢复,还需要另外的带宽,一般要增加15%左右。与其它调制技术相比,QAM调制技术具有充分利用带宽、抗噪声强等特点。但QAM调制技术用于ADSL的主要问题是如何适应不同电话线路之间较大的性能差异。要取得较为理想工作特性,QAM接收器需要一个和发送端具有相同的频谱和相应特性的输入信号用于解码,QAM接收器利用自适应均衡器来补偿传输过程中信号产生的失真,因此采用QAM的ADSL系统的复杂性来自于它的自适应均衡器。
2.2CAP调制技术
CAP调制技术是以QAM调制技术为基础发展而来的,可以说它是QAM技术的一种变种,它与QAM的区别是其实现手段的数字化。输入数据被送入编码器,在编码器内,m位输入比特被映射为k=2m个不同的复数符号,由k个不同的复数符号构成k-CAP线路编码。编码后和被分别送入同相和正交数字整形滤波器,求和后送入D/A转换器,最后经低通滤波器发送出去。
CAP解调时使用软判决技术,并利用均衡器进行适配,CAP产生的频谱形状和QAM相同。
CAP编码是二维冗余线性调制码,功率谱是带通型,上限是180KHz,低频截止频率小于20KHz。CAP受低频能量丰富的脉冲噪声及高频的近端串扰等的干扰程度较小,无低频延时畸变,由群延失真引起的码间干扰也较小。CAP技术用于ADSL的主要技术难点是要克服近端串音对信号干扰,一般通过使用近端串音抵消器或近端串音均衡来解决这一问题。相对于QAM而言,CAP实现起来更容易、更方便、更灵活。
2.3DMT调制技术
DMT调制技术将铜缆线路的0-1104KHz频带进行了划分,其中0-4KHz为话音频段,用于普通电话业务的传输,其他的频带被分成255个子载波,子载波之间的频率间隔为4.3125KHz。在每个子载波上分别进行QAM调制形成一个子信道,其中低频部分的一部分子载波用于上行数据的传输,其余子载波用于下行信号传输,上下行载波的分离点由具体设备设定。
DMT调制能力的范围是0-15bit/s。DMT调制系统根据情况使用这255个子信道,可以根据各子信道的瞬时衰减特性、群时延特性和噪声特性决定子信道的传输速率。在性能优良的中间频率子信道一般调制能力均大于10bit/s/Hz,而在低频率或高频率的子信道,DMT技术可根据信道性能自适应地将调制能力降为4bit/s/Hz。不能传输数据的信道将被关闭。
抽样后的2N个时域样值做FFT变换,得到频域内的N个复数子符号,译码后恢复成原始输入比特流。
电话双绞线的0-1.1MHz的频带是非线性的,不同频率衰减不同,噪声干扰情况不同,时延也不同,如果将全频带做为一个通道,一个单频噪声干扰就会影响整个传输性能。而DMT调制方式将整个频带分成很多信道,每个信道频带窄,可认为是线性的,各个信道根据干扰和衰减情况可以自动调整传输比特率,获得较好的传输性能。与CAP、QAM相比,DMT在信噪比、通信速率、带宽利用率、频率兼容性、实际性能等方面都更具有优势。
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