adsl调制解调器是路由器吗(中兴adsl调制解调器)

引言

非对称数字用户线路(ADSL )系统是目前部署的面向消费者的DSL系统中最受欢迎的格式。 短环路支持高达12 Mbps的数据速率。 即使环路延长到5.5Km以上，也可以通过调整其速率和频谱来实现有意义的数据速率。 但是，许多干扰降低了ADSL的复盖范围，在网络中形成漏洞，无法实现可接受的服务速率。

图1针对长循环优化的调制解调器体系结构示例

本文基于补偿上述干扰的ADSL调制解调器设计技术(如码间干扰(ISI )、桥接抽头和射频干扰) RFI )和传输频谱的改进，实现了更长的复盖范围，最小化了串扰，并在混合站一侧) CO ) 随着新标准的发展，灵活的调制解调器体系结构的出现，运营商扩展了以一定的目标速率提供的DSL服务领域。

ADSL基础

ADSL通过离散多音频(DMT )调制将单个宽带通信信道转换为多个窄带子信道。

如果信道存储器不超过循环前缀的长度，则接收器的简化均衡可以通过使用“在IFFT之后的信号被终止在传输的块之前”的循环前缀来实现。 在这种情况下，均衡只是对每个子信道进行复数乘法，以消除信道的影响。

如果信道存储器大于循环前缀，则所设计的接收器通常采用信道缩短滤波器(称为时域均衡器或TEQ )，以将TEQ与信道串联的功率的大部分限制在循环前缀长度1以内。 这与单通道的情况相反，单通道的情况下，线性均衡器通常将最小均方误差设计为反转信道。

典型的ADSL是在频分双工(FDD )中引入的，单通道)双绞线)用于承载两种信号，并通过混合电路连接到每个调制解调器的发射机和接收机。 广义上，混合电路用绝缘变压器进行4~2线路变换。 更具体地说，混合电路通过进行模拟回声消除来降低接收机处的发送信号(或回声)反射。 混合回波抑制取决于反射线路的阻抗，因环路拓扑而异。

干扰补偿

ADSL信道受到各种干扰的影响，在某些情况下，数据速率会低到ADSL无法在商业上使用的程度。 例如，很难将32 kbps的速率作为宽带推向市场。 本部分研究ISI、桥接抽头和RFI，分析如何采用合适的调制解调器设计来限制干扰对ADSL系统的影响。

国际空间站

ADSL通道的ISI是双绞线介质和FDD滤波器组合的结果。 迁移带附近的ISI较强时，工作良好的TEQ可能会在频率上产生沟槽。 由于噪声从FFT传播，凹槽会导致SNR损失，从而降低数据速率。

针对上述问题的一个解决方案是使用独立的信道来缩短均衡器的接收路径，从而优化各个信道的不同部分。 例如，一个TEQ可以用于ISI的强转移频带，另一个TEQ可以用于频带的剩余部分，这里的ISI变弱了，并且有利于获得更平滑的频率响应。 FFT之后，两个通道的输出合并形成子通道的单输出。 这就像选择两个频道一样简单。

桥接抽头

桥式接头是指多根配电电缆连接到单一供电电缆上。 只连接了一根配电电缆，其他都保持开放状态。 这样的架构便于运营商灵活地分配线路，但是桥接抽头在信道内会产生阻抗匹配问题和反射问题。 根据体系结构的不同，家庭内部的布线也有同样的影响。

由于桥抽头对传输信号的反射，接收信号中的回波分量增大。 即使ADSL系统在FDD配置下运行，如果回波增加，如果不进行补偿，数据速率也会降低。 这是因为，在环路较长时，回波功率大于接收信号功率，因此实际上限制了接收机的增益设定，增加了调制解调器的有效噪声电平。 另外，由于来自FFT的扩散，可以将一个频带扩散到另一个频带，那看起来像有多余的噪声源。 采用高灵敏度的带分滤波器有助于降低扩频的回波量，但却存在给其他接收机带来均衡问题的缺点。 此外，调制解调器的噪声水平问题无法解决。 因此，在处理桥接抽头产生的额外回波时，分为两个阶段是合理的。

首先，为了优化接收机的动态范围，需要调整混合电路以适应由变化的环路拓扑引起的不同的反射线路阻抗。 在最简单的实现中，可以通过在不同的环路拓扑中采用多个混合电路来实现这一点。

对于没有通过混合电路匹配去除的回波分量，可以用回波消除器(EC )去除剩余的回波信号。 ADSL系统可以设计为在时域中使用常规的EC或者在频域中执行回声消除(以某种形式使用循环回声合成)。

射频识别

RFI是因为射频信号耦合到ADSL频带(0(1104或2208KHz ) )而发生的。 如果由于双绞线和调制解调器前端不完全平衡而AM无线与信号耦合，则FFT的正弦波干扰信号的扩散可能会在许多子信道中降低数据速率，因此需要开发处理RFI的算法。

TEQ设计的主要标准是缩小

接收机开窗口是可用于 RFI 补偿的第二种方法。接收机开窗口利用循环前缀中的信息形成窗口，它会影响噪声，只要通道存储器缩短至循环前缀减去窗口的长度，就不会影响信号。这样，我们得到的就是带有旁瓣的窗口，它比矩形窗口衰减要快得多。因此，即便 RFI 在调制解调器校准后出现，调制解调器仍对 RFI 的有害影响显示出较高的抗扰性。它付出的代价是通道缩短带来的额外限制(自由度更低)。

图2 针对短环路(ADSL2+)进行优化的调制解调器架构。请注意，针对长环路进行优化的调制解调器的两条路径相结合，就构成了TEQ与FFT操作

基于传输频谱的性能改善由于 ADSL 基于 DMT 调制，它在形成传输频带方面有很大的灵活性。我们可利用这种灵活性来改善 ADSL 系统的覆盖范围，用于处理混合 CO 与 RT 部署以及最小化串扰。

更大范围的频谱成型

DSL通道的常用形状使得高频比低频的衰减更大。此外，通道衰减随着环路长度增加而增大。由于 FDD ADSL系统将较高频率分配给下行以提高 ADSL 在较长环路上的性能，因此通常都需要提高下行数据率。

ADSL2是第二代ADSL，它用特定附件(范围扩展 ADSL2)解决上述问题，即采用频谱成型将功率置于通道更好的地方或将上下行重叠，前者可通过缩小下行频率的范围或提高功率实现，而后者需要一个 EC。此外，上行功率可降低频率以避免串扰并降低传入下行的回波。

ADSL2+处理CO与RT

混合部署情况

本地环路解除捆绑使得一家运营商可从CO为某一区域提供服务而另一家运营商则可从RT为同一区域提供服务成为可能。由于 RT 可能比CO离最终用户要近得多，因此 RT 带来的串扰会严重影响CO上运行的ADSL系统的性能。根据CO、RT与最终用户间距离的不同，以及不同线路间的耦合情况，性能所受的影响也有所不同。

ADSL2+是高速率版本的ADSL新标准，其下行带宽的宽度加倍，为CO与RT混合部署情况提供了可能的解决方案。基本的思路是让ADSL2+频谱的形成(可能只需关闭子通道即可)能够对较低频率造成的串扰尽量最小化。由于环路较短，RT部署的ADSL2+系统即使只用较高子通道也能实现较合理的速率。与此相对应的是，CO部署的 ADSL 系统如果在长环路上由环路衰减限制于较低子通道，那么系统来自于RT部署的ADSL2+系统的串扰就会较少，因此仍能实现较合理的速率。

串扰最小化

ADSL2遵循做现有系统(CO与RT混合部署是其实例)好邻居的原则，提供了更多串扰最小化的方法。这包括采用基于上限的功率缩减机制以去除功率，同时仍可保持相同的数据速率；还包括数据较少时减小传输功率的L2模式，并能够通过完全控制播放时间的位加载变化来进行反复迭代(iteraTIve waterfilling)以最小化串扰。

灵活的架构

对于长环路中各种干扰的补偿，根据通道不同部分上观测到的ISI可采用两条路径。EC可用于专为过渡带(这是回波最多的地方)设计的路径，而降低RFI的接收机窗口或TEQ设计可用于另一路径，因为上述干扰会出现在过渡带以外(见图1)。

对于上述干扰造成问题较小的较短环路，可将两条路径结合起来，使系统可处理的子通道数量加倍。假定TEQ可提供的每循环倍增数为常量，两个长度L TEQ中的每个都在每秒R采样率上工作，二者结合添加上最小的逻辑，则可得到在2R速率上工作的单长度L TEQ(将过滤操作拆分为两部分并使用延迟)。此外，TEQ输出的奇偶采样可路由至N大小的独立FFT，而两个FFT输出可结合在一起，再加上额外的蝶级(butterfly stage)以生成大小为2N的FFT(基本遵循时间FFT衍生抽取)。这样，就得到了一个能实现短环路高效、高速运行的调制解调器，并能够处理长环路的大量干扰(见图2)。

结语

通过将灵活的调制解调器设计与 ADSL 新标准相结合扩大了 ADSL 调制解调器的覆盖范围。本文总结了补偿一般干扰的某些方法，加上 ADSL 传输频谱中的灵活性，从而可大大提高所有环路长度情况下的数据速率。