ADSL接入技術(shù)及技術(shù)特點(diǎn)分析

第20卷第4期廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報Vol.20 No.42003年12月Journal of Guangdong University of TechnologyDecember 2003ADSL接入技術(shù)及技術(shù)特點(diǎn)分析李瑜波,廖潔倩(廣東工業(yè)大學(xué)計算中心,廣東廣州510090)摘要:利用遍布世界各地的普通電話(huà)銅線(xiàn),以及采用ADSL的核心接人技術(shù)可以解決目前普遍存在的上網(wǎng)速度慢和收費高的矛盾本文對ADSL的核心接人技術(shù)及其技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了較詳細的分析和研究.關(guān)鍵詞:ADSL;電話(huà)線(xiàn); Modem中圈分類(lèi)號:1IP393文獻標識碼:A文章編1007-161200304-0083-04Intemel 的到來(lái),速度便成了所有網(wǎng)上用戶(hù)關(guān)注的焦點(diǎn).人們總是對Intemet的速度感到不滿(mǎn)意,總希望能更快一點(diǎn).各種接人技術(shù)的發(fā)展,正是為了迎合用戶(hù)的這種強烈要求.基于電話(huà)線(xiàn)的ADSL技術(shù)和基于有線(xiàn)電纜的CableModem技術(shù)是最有潛力的寬帶網(wǎng)絡(luò )技術(shù).傳統的撥號上網(wǎng)雖然投資少,接入簡(jiǎn)單,但接人速率只有56kb/s. 俗稱(chēng)“一-線(xiàn)通”的ISDN速率也只不過(guò)128kb/s,且費用不俗,沒(méi)有達到寬帶接人的要求.ADSL和CableModem兩種技術(shù)組網(wǎng)都能夠提供多種業(yè)務(wù),并且都能夠基本滿(mǎn)足目前寬帶業(yè)務(wù)的需要.但是,利用CableModem和HFC進(jìn)行組網(wǎng)在穩定性、可靠性、供電以及運行維護體制上都存在一- 些問(wèn)題.此外,由于其網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路帶寬是共享的,在用戶(hù)達到一定規模后實(shí)際上無(wú)法提供寬帶數據業(yè)務(wù),用戶(hù)分享到的帶寬是非常有限的.而ADSL接入方案在網(wǎng)絡(luò )拓撲結構上可看作是一個(gè)星狀的網(wǎng)絡(luò ),它的數據傳輸帶寬是由每一個(gè)用戶(hù)獨享的.不會(huì )隨用戶(hù)數的增加而降低上網(wǎng)速度,筆者在這篇文章中,只討論ADSL的接人技術(shù)、系統結構及其技術(shù)特點(diǎn).1 ADSL寬帶接入技術(shù)ADSL的英文表示為Asynmetric Digita Subecriber Line, 中文名字叫“非對稱(chēng)數字用戶(hù)線(xiàn)路”,通過(guò)普通的電話(huà)線(xiàn)路和一個(gè)專(zhuān)用Modem連接到電信局,在電話(huà)線(xiàn)路上產(chǎn)生三個(gè)信息通道:普通的電話(huà)話(huà)音服務(wù)通道,用于普通電話(huà)服務(wù);16 kb/s~ 1 Mb/s的中速雙工通道,用于用戶(hù)上傳信.息;1.5~8 Mb/s的高速下行通道,用于用戶(hù)下載信息.三個(gè)信息通道可以同時(shí)工作,傳輸距離可達3~5 km.ADSL是一種高速的Intemet解決方案,它使用世界上用得最多的普通電話(huà)線(xiàn)作為傳輸介質(zhì).我們知道傳統的Modemn 也是使用電話(huà)線(xiàn)傳輸的,但它只使用了0-4 kHz的低頻段,而電話(huà)銅線(xiàn)理論.上有接近2MHz的帶寬,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(jīng)ADSL Modem編碼后的信號通過(guò)電話(huà)線(xiàn)傳到電信局后再通過(guò)一個(gè)分離器,如果是語(yǔ)音信號就傳到電話(huà)交換機上,如果是數字信號就接人Intemet.收藊日期:2002-12-16作者簡(jiǎn)介:李瑜波(1962 - ),男,實(shí)驗師,主要研究方向為實(shí)驗室研究與管理.中國煤化工MYHCNMHG84廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報第20卷ADSL的核心是編碼技術(shù),目前有DMT(Discrete Mulitone) 和CAP (Carrierless Amplitude/PhaseModulaion)兩種主要方法.DMT技術(shù)復雜，成本也要稍高--些,但由于DMT對線(xiàn)路的依賴(lài)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0~4 kb/s頻帶傳輸電話(huà)音頻,用26 kb/s~ 1.1 Mb/s頻帶傳送數據,并把它以4 k .的寬度分為25個(gè)上行子通道和249個(gè)下行子通道.速度計算公式為通道數x每通道位數x調制速度,所以ADSL的理論上行速度為25x I5x4 kHz= 1.5 Mb/s,而理論下行速度為249x1Sx4kHz=14.9Mb/s.由于電話(huà)銅線(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題以及外界環(huán)境千擾的存在,在不同時(shí)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一頻率曲線(xiàn)調整各個(gè)子通道的速度,使總體傳輸速度盡可能地接近給定條件下的最高速度.就是說(shuō),DMT理論上可以每赫茲傳送15bits(位)數據,在干擾到來(lái)時(shí)受干擾的頻率上的子通道可能降為每赫茲8 bits,在不受干擾或干擾較小的子通道上仍然可保持15 bits/Hz或稍低但對于CAP這類(lèi)單載波單通道的方式,只要干擾存在各處都會(huì )降為8 bits/Hz, 沒(méi)受干擾的頻段也被白白浪費掉了.一般地,采用DMT可在850 kHz的帶寬上得到7Mb/s,而CAP卻需要1094kHz帶寬，多出約30%.另外,基于DMT的ADSL還連續地對每個(gè)子通道進(jìn)行監測,當某些通道噪音增大時(shí)DMT系統會(huì )自動(dòng)地把分配給這個(gè)通道的數據流轉移到其它通道去,保證了傳輸的高性能和可靠性".2 ADSL 的系統結構ADSL寬帶接人主要由電信局和用戶(hù)端兩大模塊組成(如圖1),圖1左邊是電信局端;右邊是用戶(hù)端.電信局端設備包括局端分離段; ADSL存取多路復用器;程控交換機;寬帶網(wǎng)絡(luò )接人服務(wù)器等.主要完成數據接口適配、匯聚、傳輸、交換橋接以及數據和語(yǔ)音的分離.而用戶(hù)端設備主要由ADSLModem和分離器組成.主要完成接口的適配、數據的調制解調、和語(yǔ)音的分離功能.分離器到各地電話(huà)研MSL. Med:nIrtornetMISL存取多鋼復用器用戶(hù)電腦網(wǎng)卡電話(huà)機圖1 ADSL 的系統結構從電話(huà)公司來(lái)的電話(huà)線(xiàn)進(jìn)入室內后,首先一分為二，其中一條接人ADSL Modem,再從Mo-dem背后的10 Base T/MDI-X接口引出一條網(wǎng)線(xiàn)跟電腦的網(wǎng)卡相連接;另外一條電話(huà)分線(xiàn)接人分離器(也叫做過(guò)濾器),用于從高頻的數據信號中分離出低頻的電話(huà)話(huà)音信號,再從分離器引出電話(huà)線(xiàn)跟電話(huà)機相連接.但是如果你有兩部或以上的電話(huà)機則必須經(jīng)過(guò)分離器以后再接分話(huà)中國煤化工MYHCNMHG第3期李瑜波,等:ADSI.接入技術(shù)及技術(shù)特點(diǎn)分析85機.電信局端將來(lái)自四面八方的銅線(xiàn)信號接人局端分離器,將用戶(hù)PC或Internet產(chǎn)生的數據信號中分離出聲音模擬信號,再將模擬信號傳送到程控交換機,這些語(yǔ)音信號通過(guò)程控交換機傳送到世界各地電話(huà)網(wǎng);而數據信號則被送到ADSL存取多路復用器內的一個(gè)板卡上,每-一個(gè)板卡類(lèi)似于一個(gè)ADSLModem.當這些Modemn相互之間通信時(shí)多路復用器接收來(lái)自各用戶(hù)的數據包，多路復用處理這些包，然后通過(guò)電話(huà)公司的寬帶網(wǎng)絡(luò )接人服務(wù)器接人到Intemet網(wǎng).3 ADSL 的技術(shù)特點(diǎn)(1)可直接利用現有的用戶(hù)電話(huà)線(xiàn),無(wú)須另鋪電纜,節省投資.(2)能為用戶(hù)提供上、下行不對稱(chēng)的傳輸帶寬.(3)理論上能夠向用戶(hù)提供8 Mb/s的下行傳輸速率和1 Mb/s的上行傳輸速率,是傳統56.6kb/s模擬調制解調器的150倍.(4)采用點(diǎn)對點(diǎn)的拓撲結構,用戶(hù)可獨享高帶寬,以超高速上網(wǎng).(5)可廣泛用于視頻業(yè)務(wù)及高速I(mǎi)ntemet等數據的接人,實(shí)現網(wǎng)上視頻實(shí)時(shí)播放(V0D、MTV等),突破傳統Modemn網(wǎng)上視頻播放差的限制.(6).上網(wǎng)同時(shí)可以打電話(huà),互不影響,而且上網(wǎng)時(shí)不需要另交電話(huà)費.(7)目前,由于普通的Internet用戶(hù)接人網(wǎng)絡(luò )采用Moden撥號的方式，因此,Intemet用戶(hù)的劇增向能會(huì )造成網(wǎng)絡(luò )的擁塞(國外已經(jīng)出現了這種情況),而使用ADSL則可以避免.(8)滲入能力強;接人快,適合于集中和分散的用戶(hù)21.4 ADSL 對線(xiàn)路設備的要求ADSL主要是利用現有遍布世界各地的約8億條銅質(zhì)電話(huà)線(xiàn)用戶(hù),通過(guò)各地電信部門(mén)而且具備以下設備要求,即可進(jìn)行ADSL寬帶接人:(1)安裝ADSL線(xiàn)路是要在原有電話(huà)線(xiàn)上進(jìn)行跳線(xiàn),所以用戶(hù)申請的前提條件是已經(jīng)安裝了直線(xiàn)市話(huà)線(xiàn)路(經(jīng)過(guò)用戶(hù)端交換機或小總機的線(xiàn)路不可安裝);電話(huà)線(xiàn)所接入的市話(huà)機樓必須是ADSL節點(diǎn)，且安裝地點(diǎn)與電信ADSL節點(diǎn)之間的距離不能超過(guò)3 km.(2)如用戶(hù)的普通電話(huà)正在或將要移機,請用戶(hù)在移機竣工后再辦理新裝ADSL.(3)用戶(hù)電腦硬件最低要求:586MMX電腦,32M內存,4M顯卡、10M網(wǎng)卡.(4)用戶(hù)電話(huà)若要接分機,則應接在過(guò)濾器之后.(5)ADSL.硬件設備包括過(guò)濾器(SPLITTER)和數模轉換器(ANT,即ADSL Modem)兩部分.據調查,全世界有將近8億銅質(zhì)電話(huà)線(xiàn)用戶(hù),而接入ADSL服務(wù)的只有很少的一部分.目前,ADSL正席卷世界各地，龐大的市場(chǎng)正吸收著(zhù)世界范圍內各大網(wǎng)絡(luò )公司,它們都相繼推出ADSL產(chǎn)品并致力于A(yíng)DSL的發(fā)展,目前普遍采用的普通撥號Modem及N-ISDN技術(shù)接人的用戶(hù)將逐步過(guò)渡到以ADSL為代表的寬帶接人方式,并最終被光纖接人技術(shù)所取代.參考文獻:[1]劉化君.ADSL寬帶接入技術(shù)及應用[J] . 電化教育資訊2001,(1): 37-40. .[2]劉長(cháng)軍.采用ADSI.上網(wǎng)的優(yōu)勢分析[J」.山西財經(jīng)大學(xué)學(xué)報200(23),133135,135中國煤化工MYHCNMHG36廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報第20卷An Analysis of the Merging Techniques of ADSL andIts Technique CharacteristicsLI Yu-bo, LAO Jje-qian(Conputing Center, Guangdong University of Technology , Guangzhou 510090, China)Abstract: With ordinary telephone copper wires found all over the world and the core merging techniques ofADSL, the problems on the slow speed and high expenditures that widely exist in lodging in Intemet can besolved. The paper thoroughly analyses and researches the core merging techniques of ADSL and its tech-nique characteristics.Key words: ADSL; telephone wire; Modem(上接第82頁(yè))參考文獻:[1]李春梅.面向21世紀的軟件I.程[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報,2001 ,4:86-90.[2]代碼中國.三層結構的知識[ EB/OL]. htp://ww odechina. nedispbbe ap? boardID= 3480,200-07.[3]李智.分布式應用的 三層模式[J].科技進(jìn)步與對策2007:7718.[4]郭天剛.三層結構應用軟件[J].中國煤炭經(jīng)濟學(xué)院學(xué)報200.3:92-94.[5]陳建輝三層結構應用系統開(kāi)發(fā)中的技巧[J] .電腦開(kāi)發(fā)與應用2001 ,5: 16-17.[6]王樹(shù)臣三層結構系統的設計與實(shí)現[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報2001 ,232-234.The Research on Tri -Tiered Construction andan Example of Its ApplicationXU Jian-zhe, SHEN Fang yang, DENG Jing, CHEN Yao-xi ,CHEN En-xiao, HUANG Cheng zhong(Faculy of Coputer,Guangdong University of Technology,Cuangzhou 510090, China)Abstract:This article brielly introduces the background and the harhware structure of the Tri- Tirered con-struction. Furthermore, its funection and peculiarity are also described in detail. At the saune time, ten princi-ples on the design of the Tr-Tiered construction are put forward. In the end, the article gives an examplerelated to the Tri-Tiered construction on client/server .Key words: the Tri-Tered construction; client/server; hardware structure中國煤化工MYHCNMHG