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ADSL MODEM工作原理

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

ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）的中文名称即非对称数字用户专线。传统的电话线使用了0KHz～4KHz的低频段进行语音传送，而电话线理论上有接近2MHz的带宽，窄带N—ISDN进行抽样编码划分信道可基本将2MHz的带宽充分利用，在窄带N—ISDN方式下，想进一步获得大于2M的带宽，只能转向宽带B—ISDN。但宽带B—ISDN 一直因设备复杂，成本极高而无市场推广价值。
　　ADSL因使用普通电话线作为传输介质，却有很高的带宽而得到迅速发展。ADSL正是使用了26KHz以后的高频带才提供了如此高的速度。具体工作流程是:经ADSL MODEM编码后的信号通过电话线传到电话局后再通过一个信号识别/分离器，如果是语音信号就传到电话交换机上，如果是数字信号就接入Internet。
　　ADSL的核心是编码技术，目前有离散多音复用DMT（Discrete Multitone）和抑制载波幅度和相位CAP (Carrierless Amplitude/Phase Modulation)两种主要方法。两种方法的共同点是DMT 和CAP都使用正交幅度调制 (QAM)。两者的区别是，在 CAP中，数据被调制到单一载波之上；在 DMT中，数据被调制到多个载波之上，每个载波上的数据使用 QAM进行调制。两者相比，DMT技术复杂成本也要稍高一些，但由于DMT对线路的依赖性低,并且有很强的抗干扰和自适应能力,已被定为标准。
　　DMT使用0～4Kbps频带传输电话音频，用26K～1.1Mbps频带传送数据,并把它以4K的宽度分为25个上行子通道和249个下行子通道。速度计算公式为信道数×每信道采样值位数×调制速度，所以ADSL的理论上行速度为25×15×4KHz=1.5Mbps，而理论下行速度为249×15×4KHz=14.9Mbps。与ISDN单纯划分独占信道不同的是，ADSL中使用了调制技术，即采用频分多路复用 (FDM) 技术或回波消除(Echo Cancellation)技术实现在电话线上分隔有效带宽，从而产生多路信道，使频带得到复用，因此可用带宽大大增加。同时回波消除技术则使上行频带与下行频带叠加，通过本地回波抵消来区分两频带。由于电话铜线的质量问题以及外界环境干扰的存在，在不同时刻对不同频率上的信号有不同影响。DMT可根据探测到的信噪比—— 频率曲线自动调整各个子通道的速度使总体传输速度尽可能的接近给定条件下的最高速度。就是说，DMT理论上可以每赫兹传送15bits（位）数据，在干扰到来时受干扰的频率上的子通道可能降为每赫兹8bits，在不受干扰或干扰较小的子通道上仍然可保持15bits/赫兹或稍低。但对于CAP这类单载波单通道的方式，只要干扰存在各处都会降为8bits/赫兹，没受干扰的频段也被浪费了。基于DMT的ADSL还连续地对每个子通道进行监测，当某些通道噪音增大时DMT系统会自动地把分配给这个通道的数据流转移到其它通道去。中国使用的ADSL就是基于DMT编码方式。
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