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ADSL技术简介 张历峥 曾鹏 梅杓春
用户接入网（从本地电话局到用户之间的部分）是电信网的重要组成部分，是电信 网的窗口，
也是信息高速公路的“最后一英里”(the last mile )。为实现用户接入网的 数字化、宽带化，
用光纤作为用户线是用户网今后发展的必然方向，但由于光纤用户网的 成本过高，在今后的十几
年 甚至几十年内大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路， 近年来人们提出了多项过渡性的
宽带接入网技术，其中ADSL（不对称数字用户环路）和 HFC(光纤同轴 混合网)是最具有竞争力的
两种。ADSL技术能利用现有的市话铜线进行信号传输，其最高速率：下行信号（从端局到 用户）
为9Mbps，上行信号（从用户到端局）为1Mbps。现有的市话铜线网的用户数目十分 庞大，而ADSL
能对现有的市话铜线进行充分的利用。近年来，Internet以惊人的速度发展，Internet的用户众多，
分布广泛，但现有的 用户网所能提供的用户接入速率太低，难以满足Internet飞速发展的需要，这
正为ADSL的 发展提供了一个机遇。由于市话铜线现在已与所有的Internet用户相连接，一旦ADSL技
术 发展成熟，必将成为各电话公司和Internet用户的首选方案。
1. 技术性能分析
现存的用户环路主要由UTP（非屏蔽双绞线）组成。UTP对信号的衰减主要与传输距 离和信号的频
率有关，如果信号传输超过一定距离，信号的传输质量将难以保证。此外， 线路上的桥接抽头也
将增加对信号的衰减。因此，线路衰减是影响ADSL性能的主要因素。ADSL通过不对称传输，利用频
分复用技术 （或回波抵消技术）使上、下行信道分开来减小串音的影响，从而实现信号的高速传
送。衰减和串音是决定ADSL性能的两项标准损伤。传输速率越高，它们对信号的影响也 越大，因
此ADSL的有效传输距离随着传输速率的提高而缩短。附表列出了正常情况下24号 线规UTP的下行速
率和有效传输距离的关系。表中的VDSL是甚高速ADSL。虽然VDSL的有效传输距离比ADSL更短，但是
在VDSL光纤到路 边(FTTC)或光纤到大楼(FTTB)后，VDSL可用于大楼内部办公室或家庭间的连接。
ADSL接入网线路长度若为5.5km，则可覆盖80%以上的现有电话用户；线路长度若为 3.7km，则可覆
盖50%以上的现有用户，用户小区以外的分散用户可通过基于光纤的集线器 节点接入到网络中串音
噪声通常是稳定的，因此比较容易对其进行研究并加以克服；而冲击噪声在频 率、周期、相位等
方面都是随机的，对期难以建模和研究。
2. 调制技术
目前被广泛采用的ADSL调制技术有3种：QAM(quadature ampli-tude modulation)、 CAP
(carrierless amplitude-phase modulation)、DMT(discrete multitone)，其中ＤＭ Ｔ调制技
术被ＡＮＳＩ标准化小组T1E1.4制订的国家标准所采用。但由于此项标准推出时 间不长,目前仍
有相当数量的ADSL产品采用QAM或CAP调制技术。
2.1 QAM调制技术
QAM调制器的原理图如图1所示，发送数据在比特／符号编码器内被分成两路(速率各 为原来的
1／2)，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。与其它调制技术相比,QAM编 码具有能充分
利用带宽、抗噪声能力强等优点。 QAM 用于ADSL的主要问题是如何适应不同电话线路之间
性能较大的差异性。要取得 较为理想的工作特性,QAM接收器需要一个和发送端具有相同的频谱和
相位特性的输入信号 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系统的复杂性主要来自于它的自适应均衡器。
2.2 CAP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技术的一个变种。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Ａｎ＝ａｎ＋ｊｂｎ
由K个不同的复数符号构成k-CAP线路编码。编 码后ａｎ和ｂｎ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 经低通滤波器信号发送出去。CAP技术用于ADSL的主要技
术难点是要克服近端串音对信号的干扰.一般可通过使用 近端音串音抵消器或近端串音均衡器来
解决这一问题。
2.3 DMT调制技术
DMT调制技术的主要原理是将频带(0-1.104MHZ)分割为256个由频率指示的正交子信 道（每个子
信道占用4KHZ带宽），输入信号经过比特分配和缓存，将输入数据划分为比特 块，经TCM编码后
再进行512点离散傅利叶反变换(IDFT)将信号变换到时域，这时比特块将 转换成256个QAM子字符．
随后对每个比特块加上循环前缀（用于消除码间干扰），经数据模变换(DA)和发送滤波器 将信号
送上信道．DMT发送器的原理图如图3所示。在接收端则按相反的次序进行接收解 码。由于美国的
ADSL国家标准(T1.413)推荐使用DMT技术,所以在今后几年中，将会有越 越多ADSL调制解调器采用
DMT技术由于ADSL系统技术较为复杂，目前制作成本仍然较高，但按目前的发展状况，预计 到
2000年即可实现ADSL的单片化，芯片价格也会大大降低，加上ADSL接入网投资小、易实 现，届时
ADSL定将成为主要的宽带接入网技术。
