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ADSL MODEM工作原理

(發(fā)布日期：2008-4-17 10:01:42) 來源：http://www.szmodem.com/news-id-71.asp

ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）的中文名稱即非對(duì)稱數(shù)字用戶專線。傳統(tǒng)的電話線使用了0KHz～4KHz的低頻段進(jìn)行語音傳送，而電話線理論上有接近2MHz的帶寬，窄帶N—ISDN進(jìn)行抽樣編碼劃分信道可基本將2MHz的帶寬充分利用，在窄帶N—ISDN方式下，想進(jìn)一步獲得大于2M的帶寬，只能轉(zhuǎn)向?qū)拵—ISDN。但寬帶B—ISDN 一直因設(shè)備復(fù)雜，成本極高而無市場推廣價(jià)值。
　　ADSL因使用普通電話線作為傳輸介質(zhì)，卻有很高的帶寬而得到迅速發(fā)展。ADSL正是使用了26KHz以后的高頻帶才提供了如此高的速度。具體工作流程是:經(jīng)ADSL MODEM編碼后的信號(hào)通過電話線傳到電話局后再通過一個(gè)信號(hào)識(shí)別/分離器，如果是語音信號(hào)就傳到電話交換機(jī)上，如果是數(shù)字信號(hào)就接入Internet。
　　ADSL的核心是編碼技術(shù)，目前有離散多音復(fù) 用DMT（Discrete Multitone）和抑制載波幅度和相位CAP (Carrierless Amplitude/Phase Modulation)兩種主要方法。兩種方法的共同點(diǎn)是DMT 和CAP都使用正交幅度調(diào)制 (QAM)。兩者的區(qū)別是，在 CAP中，數(shù)據(jù)被調(diào)制到單一載波之上；在 DMT中，數(shù)據(jù)被調(diào)制到多個(gè) 載波之上，每個(gè)載波上的數(shù)據(jù)使用 QAM進(jìn)行調(diào)制。兩者相比，DMT技術(shù)復(fù)雜成本也要稍高一些，但由于DMT對(duì)線路的依賴性低,并且有很強(qiáng)的抗干擾和自適應(yīng)能力,已被定為標(biāo)準(zhǔn)。
　　DMT使用0～4Kbps頻帶傳輸電話音頻，用26K～1.1Mbps頻帶傳送數(shù)據(jù),并把它以4K的寬度分為25個(gè)上行子通道和249個(gè)下行子通道。速度計(jì)算公式為信道數(shù)×每信道采樣值位數(shù)×調(diào)制速度，所以ADSL的理論上行速度為25×15×4KHz=1.5Mbps，而理論下行速度為249×15×4KHz=14.9Mbps。與ISDN單純劃分獨(dú)占信道不同的是，ADSL中使用了調(diào)制技術(shù)，即采用頻分多路復(fù)用 (FDM) 技術(shù)或回波消除(Echo Cancellation)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在電話線上分隔有效帶寬，從而產(chǎn)生多路信道，使頻帶得到復(fù)用，因此可用帶寬大大增加。同時(shí)回波消除技術(shù)則使上行頻帶與下行頻帶疊加，通過本地回波抵消來區(qū)分兩頻帶。由于電話銅線的質(zhì)量問題以及外界環(huán)境干擾的存在，在不同時(shí)刻對(duì)不同頻率上的信號(hào)有不同影響。DMT可根據(jù)探測到的信噪比—— 頻率曲線自動(dòng)調(diào)整各個(gè)子通道的速度使總體傳輸速度盡可能的接近給定條件下的最高速度。就是說，DMT理論上可以每赫茲傳送15bits（位）數(shù)據(jù)，在干擾到來時(shí)受干擾的頻率上的子通道可能降為每赫茲8bits，在不受干擾或干擾較小的子通道上仍然可保持15bits/赫茲或稍低。但對(duì)于CAP這類單載波單通道的方式，只要干擾存在各處都會(huì)降為8bits/赫茲，沒受干擾的頻段也被浪費(fèi)了。基于DMT的ADSL還連續(xù)地對(duì)每個(gè)子通道進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)某些通道噪音增大時(shí)DMT系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地把分配給這個(gè)通道的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)移到其它通道去。中國使用的ADSL就是基于DMT編碼方式。
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