ADSL常用参数详解精.docx

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ADSL常用参数详解精

ADSL常用参数详解-20021128

目录

第1章工作模式（Operationmode...................................................................................1-1第2章交织与快速（Fastandinterleaved以及交织深度....................................................2-22.1交织与快速...............................................................................................................2-22.2交织深度与时延.........................................................................................................2-52.3交织与线路速率........................................................................................................2-6第3章线路速率（Bitrate与噪声容限（Noisemargin...................................................3-7第4章线路衰减（Attenuation.........................................................................................4-10第5章上下行最大可达到速率（Maximumattainablebitrate....................................5-12第6章输出功率（Transmitpower..................................................................................6-13第7章比特迁移（Bitswap..............................................................................................7-14第8章线路参数之间的相互关系.........................................................................................8-16

关键词:

ADSLOperationmodeFastInterleavedNoisemargin

TransmitpowerBitswap

摘要:

本文比较详细的解释了ADSL业务中常见的参数,如交织、快速、噪声容限、线路衰减等,并讲解了这次参数对ADSL线路的速率和稳定性的影响。

本文参照标准以及本人在处理网上问题中的一些经验和体会写成的,难免有些错误,欢迎指正。

文中直接引用一些术语而没有加以解释,如有问题请参见附录中的参考书目。

缩略语清单:

参考资料清单:

1、《DraftnewRecommendationG.992.1:

AsymmetricalDigitalSubscriberLine（ADSLTransceiver》ITU-TWP1SG15/Q4

2、《ADSL/VDSL原理》DenniesJ.Raushmayer著,杨威,王巧燕译,人民邮电出版社

ADSL参数详解错误!

未找到引用源。

工作模式（Operationmode第1章工作模式（Operationmode

Operationmode指的是CO与CPE之间使用的ADSL连接协议。

目前的常用协议有G.992.1（有时候称为G.dmt,G.992.2（有时候称为G.lite,T1.413issue2,其中G.dmt与T1.413issue2有时候合称为fullrate,fullrate与G.lite的主要区别在于前者最多使用256个子载波（频率范围为25k~1.104MHz,后者使用128个子载波（频率范围为25k~512KHz,同时最大发送功率谱密度不同,因而每一个Tone上最多承载的bit数不同,fullrate为15bit,G.lite为8bit,所以最终体现为支持的速率不同,前者为8106/896kbps（下行/上行,下同。

另外G.992.x协议又分为AnnexA（ADSLoverPOTS,主要适用于北美、亚洲除日本以外地区,AnnexB（ADSLoverISDN,主要适用于欧洲,AnnexC（时分双工方式,主要在日本使用。

一般地局端与终端都同时支持上述三种Mode,不过现在G.lite很少使用。

那么Modem与局端是如何确定使用何种mode的呢?

首先G.992.x与T1.413的握手信号不同,前者使用G.994.1（又称G.hs中A43频率组,也就是说握手发起信号为Tone9、17、25组成的时域叠加,称为R-Tones-Req,其特点是每个16ms这些子带的相位反转180°,T1.413的握手信号为tone8的单频正弦信号,称为R-Act-Req,其特点是以周期为1024symbol（~252.3ms变化,首先以-38.5dBm/Hz发送64个symbol宽度,然后将功率降低20dB再发送64个symbol的宽度,然后静默（silence896symbol。

CO通过检测这些信号来确认是否有Modem在发起连接请求,实际上对于G.hs,9、17、25任何一个频率成分都可以单独的被视为连接请求信号。

这样局端将根据握手信号来进行训练,由R-Act-Req开始的话将以T1.413运行,以R-Tones-Req开始则训练成G.992.x,至于是G.dmt还是G.lite,这取决于局端或终端的设置。

在全兼容的模式下,标准建议采用如下的握手信号,首先是2s的R-Tones-Req信号,然后是0.1s的静默,接下来是2s的R-Act-Req信号,跟着又是0.1s的静默,然后重复这个过程。

第2章交织与快速（Fastandinterleaved以及交织深度2.1交织与快速

在ADSL的帧结构中,有快速（fast帧与交织（Interleaved帧之分,对应的有fastchannel与interleavedchannel之分,fast与interleaved的差别在于interleavedchannel中,经过FEC（前向纠错编码（通常用Reed-Solomn编码后的bit流要送到一个交织寄存器中,然后从中读出进行下一步处理,而这个写入读出的过程就叫交织。

下面简单介绍一下交织。

首先看一下交织通道的帧结构:

一个ADSL数据帧包含各个逻辑承载信道（AS0~3、LS0~2以及开销信道,每一个帧有KI个byte,而S个数据帧（共KI个byte加上RI个字节的FEC校验字节后经过FEC编码后得到S个数据帧,实际上这就是一个FEC码字,ADSL编码中一个FEC码字的长度为256byte。

这些字节被送进交织寄存器。

交织的过程及作用可以用下文说明:

下图所示为一个块交织的例子——这里我们指定其深度D=3,跨度N=7。

块中的数字表示比特进入交织器的顺序。

通常,比特按行写入并按列读出。

一般的,单个的行包含了完整的FEC码字。

这样例子中该码字的长度将为7。

而下图所示为一个D=3,N=7的去交织器,去交织器的输出为码元的正确顺序

下图中的表格对在采用交织和无交织情况下突发错误的比较,说明了交织的价值,表格前两行说明了比特在无交织和有交织两种情况下在信道传输的顺序。

如果在信道中发生如表格第三行所示的突发错误,请注意在每种情况下被干扰的比特数目。

表格的最后两行为将要被发送到样例信道接收机上的FEC块的那些比特。

注意如果采用交织,比特错误将会被分解,这就给了FEC块更好的机会来纠正错误。

这个例子可以用于预计突发错误不大于三个比特时长的信道。

更实际的交织器通常将有更大的D和N参数。

交织为数据的端到端传送增加延迟并且也需要在发射机和接收机上具有存储缓冲。

一般来说,发射机和接收机都需要大约D*N比特的内存空间来支持块交织以及因此而产生的约2DN比特的延迟。

对于上面的试验例子来说,这样的负面影响看来是无关紧要的,但是对于深度和跨度更大的交织器,这些影响是非常明显的。

注意:

对于较高层的使用确认的协议（如TCP,增加延迟会引起协议停滞,极大地降低数据吞吐量。

从内存需求和端到端地延迟考虑,卷积交织有更高地效率。

注意卷积交织并没有隐含任何关于FEC类型的信息。

对于块或卷积FEC技术,它都同样适用。

码字长度N=7且深度D=3的卷积交织器如下图所示。

这里比特按列写入并按行读出到FEC块以做进一步操作。

去交织器必须从每行只读取单个的码字,然后前进到下一行指导最后一行被读取为止。

在读取了最后一行以后,去交织器返回第一行并且从下一个未读位置重新开始。

卷积交织能够将长度为N的码字分散到ND时间间隔上,导致ND比特的端到端时延。

需要注意的是虽然在交织例子中我们用比特作为单位来表示（深度和码字长度均以比特来表示,许多编码方案采用的是字节标准（比如,里德—所罗门编码采用GE256,或者更一般的说,采用码元标准。

工作于字节或码元标准的FEC系统的交织方案自身通常也工作于字节或码元标准。

比如,假设一个码字长为7字节,有效负荷流被以字节标准交织,于是卷积交织器和去交织器端到端的延迟为ND字节。

注意,其它类型的交织也是可能的,比如螺旋状交织就是一种不同的交织方案。

由上可知,交织深度能带来比较好的稳定性,特别是对脉冲噪声具有良好的抵御能力。

2.2交织深度与时延

上面的说明同时也给出了交织深度的定义,在标准中规定交织深度的支持范围为下行0~64,上行0~8且必须为2的整数字幂。

大于上述值为Option。

交织会带来时延,交织时延由两部分组成,一部分是FEC编码的时间,另一部分是交织的时间,其计算公式为:

delay=4+（S-1/4+S*D/4

所以交织深度可以用Symbol为单位,有时候也可以用时延为单位。

这一延时对于不需要确认的数据传输（比如UDP连接是没有影响的,仅最开始那一下,但是对需要对方应答时（比如TCP连接,这种延时将可观地降低了传输速率,因为发送一个报文经过一段时延才能到达对方,而对方的确认报文又要经过一个时延才能达到,在缺省交织深度时FTP下载速率甚至会降到Fast方式的1/3左右。

2.3交织与线路速率

在使用FEC的情况下,由于FEC的开销（RI,最大16bytes以及一个码字的最大长度为