ADSL调制编码技术

实现xDSL的关键一点是采用了频带利用率**而又便于实现的先进的线路调制编码方案。线路调制的方式有很多种，ADSL采用的调制方式有QAM、CAP和DMT。其中CAP在ADSL初期应用比较广泛，目前ADSL使用的基本调制方式为QAM+DMT的方式。

QAM即正交振幅调制，是用两个*立的基带波形与两个相互正交的同频载波分别进行抑制载波的双边带调制，利用这种一条信号在同一带宽频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。QAM是一种成熟的、规范化的调制技术，它广泛使用在音频调制解调器和微波无线系统中。

正交振幅调制的基本过程可以分为5个步骤：

1. 将发送数据通过QAM编码器中的星座图映射为幅度和相位固定的两条正弦波a(t)和b(t)；

2. 将a(t)与b(t)分别与相互正交的同频载波cos(wt)和sin(wt)相乘，得到波形a(t)*cos(wt)和b(t)*cos(wt);

3. 将两路调制后的波形相加传输（a(t)*cos(wt)+b(t)*cos(wt)）;

4. 接收方将接收到的信号分别与载波cos(wt)和sin(wt)相乘，还原出对应的a(t)和b(t);

5. 接收方使用与发送方相同的星座图，将a(t)和b(t)反向映射为原始数据。

QAM调制系统的发射机和接收机都具有预定义的比特和点之间进行映射的方法。在余弦波和正弦波通过信道发送出去后，接收机**并估计每种波形的振幅，这些幅度值被投影到一个星座图上，接收机端所使用的星座图与发射机端使用的星座图相同。通常，信道中的噪声失真使得接收机图上所映射的点无法直接落在“真实”的点上。于是，接收机选择离所映射的点*近的“真实点”作为发射机*有可能用来产生QAM码元的点，该点通过反向映射，来**原始的比特信息。如果接收到的波形失真太大，投影到星座图上的点，距离错误点比距离正确点近，将导致码元**的错误。

一个信号的**确定需要具备3个要素：幅度，频率和相位。在QAM中，我们通过星座图确定了信号的振幅和相位，而离散多音频调制（DMT）正是建立在正交振幅调制（QAM）基础之上，进一步对信号的频率进行确定。假设存在超过一个星座图编码器，每个编码器接收一系列发送比特。星座图编码器输出仍然是余弦或正弦波，然而每个编码器输出的正余弦频率不同，因此将所有编码器发出的正余弦波被叠加在一起并通过信道送出去，形成了频分复用，这个波形就是一个简单的DMT码元。

ANSI的ADSL标准就是将整个1.104MHz的带宽划分为256个子信道，每个子信道的带宽是4.3125kHz，符号速率是4000bauds。每个子信道根据各自频带的中心频率选取载波频率*立地、并行地工作，子信道中采用QAM调制。每个子信道每次可以分配2~15bit的数据，因此子信道的*高码率理论上可以达到60kbps，星座图的尺寸范围可以从0~32768点（215）。有些子信道被指定为特殊用途，如276kHz保留给航空信号使用；有些由于噪声干扰严重而关闭。

子信道又通常被称为仓，Tone或Bin，不同的Bin根据标准的需要被分配以不同的功能，ADSL在数据Bin上的功能分配因技术不同有两种方式：

1、频率分割法FDM，将Bin7~ Bin29用作上行传输，Bin30~ Bin37作为上行与下行的隔离带，Bin38~Bin255用于下行传输。

2、回波抵消法EC，将Bin7~ Bin31用作上行传输，将Bin7~ Bin255用作下行传输，也就是说，将Bin7~Bin31既用作上行传输，也用作下行传输。

目前，FDM频分复用法较为常用，EC由于其成本较高，极少被采用。