《新一代ADSL技术》PPT课件.ppt

第三章新一代ADSL技术本章主要内容：3.1概述3.2ADSL2技术简介3.3ADSL2+技术简介,3.1概述随着ADSL技术在全球范围的大规模推广，以及针对DSL技术的应用和服务的不断推出，ADSL目前已是国内外应用最广的一种接入技术。但随着象光纤以太网、HFC有线电视网等宽带技术的日益成熟，ADSL在某些方面，如接入速率、传输距离、抗线路损伤和射频干扰的能力等方面的不足逐渐显露出来。,为了继续保持其强劲的技术竞争力，在原ADSL规范（G.992.1/G.992.2)的基础上，在相关运营商、设备厂商的支持推动下，2002年5月，ITU-T会议通过了新一代ADSL标准，其中包括了ADSL2（G.992.3）和无分离器的ADSL2（G.992.4）；在2003年一月举行的ITU-T会议上又通过了在ADSL2基础上改进的ADSL2+（G.992.5)标准。与ADSL相比，ADSL2增加了一些新功能，主要致力于提高传输性能、网络互操作性，同时，在对新业务的支持上也大大完善。,而ADSL2+在可用频带、上下行传输速率上又做了进一步的扩展。本章对这两种新型的ADSL技术进行综合介绍。,3.2ADSL2技术简介第一代ADSL技术在经历了几年的大规模使用后逐渐暴露出一些难以克服的弱点，比如，较低的下行速率，使之难以满足一些高速业务（如流媒体业务）的开展；单一的传输模式难以适应网络IP化的趋势；线路诊断能力较弱，随着用户的不断增多，在线路开通前如何快速确定线路质量，成为运营商十分头痛的问题。,迫于业务发展的需要，更好地迎合网络运营和信息消费的需求，ADSL2和ADSL2+技术应运而生。ADSL2是在第一代ADSL的基础上发展起来的。相对于第一代ADSL，在相同的传输距离下，ADSL2可以获得50kb/s的速率提高；在相同的传输速率下，ADSL2可以使传输距离延长183m。ADSL2标准G.992.3下行频谱与第一代ADSL相同，由于强制支持4维16状态格形码，因此理论上的最高下行速率可以达到12Mb/s，最高上行速率可以达到1.2Mb/s。,ADSL2通过提高调制效率、减小帧开销、提高编码的增益、改进初始化状态机、采用更高级的信号处理算法等措施，使ADSL2系统的传输性能有了进一步的改善。ADSL标准规定，下行和上行速率分别至少要达到6Mb/s和640Kb/s，而ADSL2标准要求支持的下行和上行速率是至少8Mb/s和800Kb/s。ADSL2+标准在ADSL2的基础上又进行了扩展，通过增加下行频谱的方式提高了子载波的数目，因此ADSL2+支持的下行速率可达16Mb/s，上行速率可达800Kb/s，同时还可以支持更高的速率，如最大下行速率可达25Mb/s。,1、ADSL2相对ADSL的改进ADSL2技术与第一代ADSL技术比较起来，其改进的地方主要有以下几个方面：（1）传输速率与距离有较大的提高。如何有效解决传输速率与传输距离之间的矛盾，以满足在合适范围内开展宽带业务的需求，ADSL2给出了一种新的解决方案。ADSL2传输性能的改善主要得益于以下核心技术：采用高效的调制解调技术，保证在较低的信噪比条件下，在较长的传输线路上获得较高的传输速率；,减小帧开销，与ADSL技术中每帧采用固定的32Kb/s的开销相比，ADSL2采用可编程的帧头，使每帧的帧头根据需要从432Kb/s之间灵活调整，从而提高了信息净负荷的传输效率；在ADSL帧RS编码结构方面，其灵活性、可编程性也大大提高；链路建立的初始化机制有所改善，从而保证线路速率的提高和稳定，例如在线路两端的功率控制可以减少串扰，由接收端根据线路状态发出的初始化信息，便于选择合适的信道以避免桥接抽头或语音干扰引起的衰落等。,（2）实行智能化的功率管理，ADSL系统的能耗得到有效的降低。如何有效降低ADSL系统的能耗也是困扰各ADSL厂商的一大难题。ADSL2可以根据系统的工作状态（高速连接、低速连接、离线等），在保证业务不受影响的前提下，灵活、快速地转换工作功率。为了达到降低能耗的目的，在第一代ADSL技术标准中的满功耗模式（L0模式）下，ADSL2标准引入了两种新的功耗管理模式：,低数据率状态（L2低能耗模式）和休眠状态（L3低能耗模式）。工作于全速率状态下（如用户下载一部较大的电影文件），为保证快速准确的数据传输，ADSL2系统工作于L0满功耗模式；当线路连接速率较低时（如用户在线阅读一篇文档），收发器功率自动调整到L2低能耗模式；当用户断开连接时，系统快速转换到休眠状态，同时收发器功率调整到L3低能耗模式。,总之，根据线路连接的实际数据流量，发送功率可在L0、L2、L3之间灵活切换，其切换时间可在3s内完成，以保证业务不受影响。（3）实现故障的实时诊断。在系统的安装、调试以及运行过程中，对引起传输质量下降、影响业务应用等问题的故障进行准确定位，是ADSL2提供给网络运营者在运行维护上的一大便利。ADSL2系统在线路监测、故障诊断等方面大大加强、拓展。,系统采用特殊的测试、诊断方式，以保证在线路质量恶化到甚至不能进行ADSL线路连接的情况下，仍能完成系统性能数据的收集、传送。ADSL2系统实时地对线路噪声、回波损耗、回路阻抗、信噪比进行采集、上报，并直观地显示在网管操作平台上，以方便网络运营者对网络状态进行分析，并根据具体情况采取相应的故障排除措施。,（4）提高了线路抗噪声性能。引入无缝速率适配技术SRA(Seam-lessRateAdaptation)使得ADSL2在提高线路抗噪声性能方面前进了一大步。SRA采用精密复杂的在线重配置处理协议，对ADSL2标准中的调制层和成帧层进行非耦合处理。在线路质量发生较大改变时，非耦合关系能够使调制层调整ADSL收发两端传输数据的速率参数，而不直接改变成帧层的成帧参数，从而避免出现误码和线路失步等业务中断现象。,采用SRA技术的ADSL2系统能实时监测线路状态的改变，并完成在ADSL收发两端传输速率的平滑同步调整。（5）支持多线对绑定的高速数据传输。ADSL在向家庭用户提供宽带接入的技术实现上已经获得了巨大的成功，但在向企业用户提供更高速率的宽带接入却无“技”可施，这也正是ADSL2系统在不引入FTTB技术的情况下所要解决的问题。与第一代ADSL相比，ADSL2支持绑定两条甚至更多线对的物理端口，以形成一条ADSL逻辑链路，从而实现光纤级的高速数据接入。,多线对绑定的ADSL2链路的传输速率比单线对ADSL2链路的速率大为提高，特别是短距离条件下，速率提高更为明显。ADSL2是通过引入ATMIMA（反向复用技术）实现多线对绑定的。该规范在ADSL的物理层与ATM层之间定义了一个新的IMA子层，以控制底层的多通道传送；在ADSL的发送端，IMA子层将上层的ATM信元流分散到多个ADSL物理子层中；在接收端，IMA子层将多个ADSL物理子层重新组合成ATM信元流。,（6）可有效地开展多样化的业务。ADSL2根据不同业务、应用为客户提供信道化的线路连接，即：ADSL2能根据具体业务对时延、误码率等性能指标要求的不同，把带宽分割为不同类型的信道，以便于灵活、有效地开展多样化的业务。（7）增强的QoS能力。ADSL2根据不同的交织延迟定义了四种传输路径，这样可对各种服务提供不同的质量保证。延迟级别最小的可提供语音服务，而延迟级别最大的可提供数据服务，因为它能提供更强大的纠错能力。,（8）应用范围更广。第一代ADSL主要支持两种业务模式：ADSLoverPOTS和ADSLoverISDN。而ADSL2除了支持这两种模式以外，还支持全数字业务模式，可以利用窄带话音业务的频带来传送上行数据业务。除此以外，ADSL2还支持PTM传送模式（分组传送模式），这是在第一代ADSL的STM、ATM传送模式的基础上新增加的，是为了更好地适应日益增长的以太网业务（EthernetoverADSL）的传送需求。,以上八点是ADSL2相对于第一代ADSL系统针对于具体应用所做的技术上的改进，除了这些以外，ADSL2还具有互操作性好（多厂商互连互通性好）、链路建立时间短（上原来的10s缩短为3s）等优点。不过，ADSL2在技术上的进步主要体现在接入速率与覆盖范围的提高上，而ADSL2+在此问题的解决上更进一步，使传输频带、速率得到进一步拓展。,2、ADSL2的优点除了以上的一些改进外，ADSL2还具有以下一些优点：（1）改进的协同工作能力：ADSL2简化了状态机的初始化，在连接不同的芯片供应商的ADSL收发器的时候可以协同工作并提高了性能。（2）快速启动：ADSL2提供了一种快速启动模式，初始时间从ADSL的10s减少到3s。,（3）全数字化模式：ADSL2有一个可以选择的模式，这个模式使得ADSL在语音带宽的数据传输增加256Kbit/s的数据率。这对那些在不同电话线上有语音和数据服务的服务商有着很大的吸引力，他们对这上额外的上行带宽评价很高。（4）支持基于包的服务：ADSL2包括一个包传输模式的传输汇聚层，这使得能够在ADSL2上传输基于包模式的服务。,3、ADSL2的主要业务应用ADSL2也是利用现有的电话铜线资源，可在开通语音业务（POTS、ISDN）的同时，利用高频段传输宽带数据业务。其中ATU-C、ATU-R分别为局端和用户端的ADSL2收发单元，语音和数据业务通过分离器隔开。根据提供业务的不同，ADSL2包括以下四种具体应用形式：（1）Data：只提供数据业务。（2）Data+POTS：同时提供数据和普通电话业务。,（3）Data+ISDN：同时提供数据和ISDN业务。（4）VoiceoverData：通过数据通道提供话音业务（VoADSL）。此时需要话音网关功能完成话音到分组数据的转换（这将在后面的NGN课程中涉及到）。,3.3ADSL2+技术简介ADSL2+是在ADSL2技术的基础上发展起来的，ADSL2+标准在2003年1月获得通过，做为G.992.5加入到ADSL标准。ADSL2+拥有ADSL2所具有的一切特性，同时进行了一些核心技术的改进。如ADSL2+建议加倍下行带宽，从1.104MHz扩展到2.208MHz，因此，在小于1500m的距离上增加了下行速率，理论上可达25Mbit/s，上行速率与ADSL2相同。,ADSL2+指定了一个2.2MHz的下行频带，使得在短的电话线路上速率有了很大的增加。ADSL2+的上行速率大约是1Mbit/s，这要取决于环路的状况。1、ADSL2+相对于ADSL2的改进ADSL2+是在ADSL2技术基础上的改进版本，所以除了ADSL2本身相对于ADSL来说所具有的一些优势外，ADSL2+本身仍具有一些明显的改进。（1）使用频带增加ADSL2定义的下行传输频带的最高频点为1.1MHz，而ADSL2+技术标准将最高频点扩展至2.2MHz，可支持512个载频点进行数据调制。,通过此项技术改进，ADSL2+提高了上下行接入速率，尤其是在短距离（3Km）的情况下，其下行接入能力最大能够达到16Mbit/s，从而填充了第一代ADSL和VDSL之间接入速率的空白。,（2）传输速率提高ADSL2+采用与ADSL完全相同的DMT调制技术，只是将传输带宽增加到2.208MHz，共划分了512个子信道，这样达到了速率提高的目的。ADSL2+最高可支持25Mbit/s的下行速率，可以支持多达3个视频流的传输，大型网络游戏、海量文件下载都成为可能。ADSL2+不仅比第一代ADSL速率有了大幅度提高，较ADSL2技术也有明显的提高，ADSL2相对于ADSL来说，在传输速率提高方面是相当有限的，仅由原来的8Mbit/s提高到12Mbit/s。,而ADSL2+相对于ADSL2速率又有进一步提高。,（3）串扰减少,除了以上频带增加和速率提高外，ADSL2+的另外一个重要的改进是减少CO（中心局）和RT（远程终端）之间的串扰。通常DSLAM会放置在中心局，但有时对一些密集的用户，运营商会在邻近客户的地方放置一些小型的DSLAM，即RT。,ADSL2+可以屏蔽掉1.104MHz以下的下行频谱而只使用1.104MHz2.208MHz间的频谱，可以在同一束铜缆中的一部分线缆使用ADSL2技术（采用1.104MHz以下的频谱），在其他线缆使用ADSL2+技术（采用1.104MHz2.208MHz的频谱），大大减少远端串扰。,2、ADSL2+的特点综合ADSL2本身的技术和ADSL2+在ADSL2技术基础上的改进，可以得出ADSL2+系统有着以下几个方面的主要特点：（1）速度更快ADSL2+的解决方案上下行接入速率可达25Mbit/s和1Mbit/s，是传统的ADSL产品所无法比拟的。它可以满足目前用户最迫切的上网要求（VOD点播、网上电视直播等）。,（2）传输距离更长：和第一代ADSL相比，ADSL2所达到的速率，在较长距离的电话线上，ADSL2将在上行和下行线路上提供50kbit/s的速率增量。这使得增加了传输的距离600英尺，也就是增加了覆盖面积的6%，大约2.5平方公里。由于可以增加RT，ADSL2+解决方案传输距离可达6公里，完全能满足宽带智能化小区的需要，突破了以前ADSL技术接入距离只有3公里的缺陷，可覆盖更多的用户实现更高的接入速度。,在下行方面，ADSL2+在1.5公里的距离上可达到20Mbps的速率，是同样距离上ADSL下行8Mbps的2.5倍。在1公里到3公里，ADSL2+提供比VDSL及传统ADSL更高的接入速率；到了三公里以外，ADSL2+提供的速率和传统ADSL差不多。（3）无串扰：ADSL2+解决方案解决了串扰问题，电话出线率可达100%，而传统ADSL出线率只有15%，某些用户因为串扰大而无法接通。,3、ADSL2+的发展前景ADSL2是最理想、最适合IPTV业务运营发展且升级成本中最低的一种接入模式。虽然各通信运营商已纷纷向LAN和光纤接入挺进，但这两种接入模式普及尚有一定的难度，而且各通信运营商需要投入大量的运营成本，网络升级周期较长。所以，这也是ADSL2成为IPTV理想专用传输通道的主要原因之一。从商业角度来看，ADSL2是专门为IPTV量身订做的网络，主要还是为了迎合广电IPTV业务的商业用途；,从市场需求来讲：ADSL2是应IPTV业务市场需要及用户的需求而出现的全新网络接入模式；从运营商的角度来说：ADSL2也是未来的主流网络首选接入模式之一。,