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ADSL MODEM工作原理

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

ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）的中文名稱即非對稱數字用戶專線。傳統的電話線使用了0KHz～4KHz的低頻段進行語音傳送，而電話線理論上有接近2MHz的帶寬，窄帶N—ISDN進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，想進一步獲得大于2M的帶寬，只能轉向寬帶B—ISDN。但寬帶B—ISDN 一直因設備復雜，成本極高而無市場推廣價值。
　　ADSL因使用普通電話線作為傳輸介質，卻有很高的帶寬而得到迅速發展。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ADSL MODEM編碼后的信號通過電話線傳到電話局后再通過一個信號識別/分離器，如果是語音信號就傳到電話交換機上，如果是數字信號就接入Internet。
　　ADSL的核心是編碼技術，目前有離散多音復用DMT（Discrete Multitone）和抑制載波幅度和相位CAP (Carrierless Amplitude/Phase Modulation)兩種主要方法。兩種方法的共同點是DMT 和CAP都使用正交幅度調制 (QAM)。兩者的區別是，在 CAP中，數據被調制到單一載波之上；在 DMT中，數據被調制到多個載波之上，每個載波上的數據使用 QAM進行調制。兩者相比，DMT技術復雜成本也要稍高一些，但由于DMT對線路的依賴性低,并且有很強的抗干擾和自適應能力,已被定為標準。
　　DMT使用0～4Kbps頻帶傳輸電話音頻，用26K～1.1Mbps頻帶傳送數據,并把它以4K的寬度分為25個上行子通道和249個下行子通道。速度計算公式為信道數×每信道采樣值位數×調制速度，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單純劃分獨占信道不同的是，ADSL中使用了調制技術，即采用頻分多路復用 (FDM) 技術或回波消除(Echo Cancellation)技術實現在電話線上分隔有效帶寬，從而產生多路信道，使頻帶得到復用，因此可用帶寬大大增加。同時回波消除技術則使上行頻帶與下行頻帶疊加，通過本地回波抵消來區分兩頻帶。由于電話銅線的質量問題以及外界環境干擾的存在，在不同時刻對不同頻率上的信號有不同影響。DMT可根據探測到的信噪比—— 頻率曲線自動調整各個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）數據，在干擾到來時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。但對于CAP這類單載波單通道的方式，只要干擾存在各處都會降為8bits/赫茲，沒受干擾的頻段也被浪費了。基于DMT的ADSL還連續地對每個子通道進行監測，當某些通道噪音增大時DMT系統會自動地把分配給這個通道的數據流轉移到其它通道去。中國使用的ADSL就是基于DMT編碼方式。
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