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[讨论] ADSL宽带接入技术与维护2

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发表于 2011-8-9 23:16:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
图1.14双绞线的种类
    1.常见的双绞线有以下几类:
    第一类:主要用于传输语音(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。
    第二类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。
    第三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该类电缆频谱上限为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10Mbit/s以太网和4Mbit/s的令牌环网。
    第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要用于基于16Mbit/s令牌的局域网。
    第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base-T和10base-T网络,这是最常用的以太网电缆。
另外还有一些更先进的正在开发中的双绞电缆,如:
    第六类:该类电缆传输频率上限为250MHz,预期速率可达1Gbit/s,该类电缆尚未投入应用,也没有标准化。
    第七类:该类电缆传输频率上限为600MHz,将使用屏蔽双绞线(STP)或是屏蔽双绞电缆(SCTP)。
    2.双绞线的性能指标:
    对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标。这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。
   (1)衰减:衰减是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系,随着长度的增加,信号衰减也随之增加。衰减用"db"作单位,表示源传送端信号到接收端信号强度的比率。由于衰减随频率而变化,因此,应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。
   (2)近端串扰:串扰分近端串扰和远端串扰,测试仪主要是测量近端串扰,由于存在线路损耗,因此远端串扰的量值的影响较小。近端串扰损耗是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路, 近端串扰是一个关键的性能指标,也是最难精确测量的一个指标。随着信号频率的增加,其测量难度将加大。
   (3)直流电阻:直流环路电阻会消耗一部分信号,并将其转变成热量。它是指一对导线电阻的和,双绞线的直流电阻不得大于19.2欧姆。每对间的差异不能太大(小于 0.1欧姆),否则表示接触不良,必须检查连接点。
   (4)特性阻抗:与环路直流电阻不同,特性阻抗包括电阻及频率为1~100MHz的电感阻抗及电容阻抗,它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗,而双绞线电缆则有100欧姆 、120欧姆及150欧姆几种。
   (5)衰减串扰比:在某些频率范围,串扰与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。衰减串扰比有时也以信噪比表示,它由最差的衰减量与NEXT量值的差值计算。衰减串扰比值较大,表示抗干扰的能力更强。一般系统要求至少大于10分贝。
   (6)电缆特性:通信信道的品质是由它的电缆特性描述的。电缆特性是在考虑到干扰信号的情况下,对数据信号强度的一个度量。如果电缆特性过低,将导致数据信号在被接收时,接收器不能分辨数据信号和噪音信号,最终引起数据错误。因此,为了将数据错误限制在一定范围内,必须定义一个最小的可接收的电缆特性。
   (二)同轴电缆:同轴电缆(Coaxial Cable)由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽,损耗小,具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同,同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。
   (三)光纤:目前,在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质,它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体,因此我们又将之称为光导纤维,简称光纤(Optical Fiber)或光缆(Optical Cable)。  光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯),外加包层(硅橡胶)和保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode)或激光(Laser)来发射光脉冲,在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。光纤可分为多模光纤和单模光纤两种。
   (四)无线电短波通信:在一些电缆光纤难于通过或施工困难的场合,例如,高山、湖泊或岛屿等,即使在城市中挖开马路敷设电缆有时也很不划算,特别是通信距离很远,对通信安全性要求不高,敷设电缆或光纤既昂贵又费时,若利用无线电波等无线传输介质在自由空间传播,就会有较大的机动灵活性,可以轻松实现多种通信,抗自然灾害能力和可靠性也较高。
   (五)地面微波接力通信:无线电数字微波通信系统在长途大容量的数据通信中占有及其重要的地位,其频率范围为300MHz~300GHz。微波通信主要有两种方式:地面微波接力通信和卫星通信。微波在空间主要是直线传播,并且能穿透电离层进入宇宙空间,它不像短波那样经电离层反射传播到地面上其他很远的地方,由于地球表面是个曲面,因此其传播距离受到限制且与天线的高度有关,一般只有50km左右,长途通信时必须建立多个中继站,中继站把前一站发来的信号经过放大后再发往下一站,类似于“接力”,如果中继站采用100m高的天线塔,则接力距离可增大到100 km。
   (六)红外线和激光:红外线通信和激光通信就是把要传输的信号分别转换成红外光信号和激光信号直接在自由空间沿直线进行传播,它比微波通信具有更强的方向性,难以窃听、插入数据和进行干扰,但红外线和激光对雨雾等环境干扰特别敏感。
   (七)卫星通信:卫星通信就是利用位于3万6千公里高空的人造地球同步卫星作为太空无人值守的微波中继站的一种特殊形式的微波接力通信。卫星通信可以克服地面微波通信的距离限制,其最大特点就是通信距离远,且通信费用与通信距离无关。
    卫星通信的优点是:卫星通信的频带比微波接力通信更宽,通信容量更大,信号所受到的干扰也较小,误码率也较小,通信比较稳定可靠。
卫星通信的缺点是:传播时延较长。
   (八)VSAT卫星通信:VSAT(Very Small Aperture Terminal,甚小口径地球终端)是20世纪80年代末发展起来并于90年代得到广泛应用的新一代数字卫星通信系统。VSAT网通常由一个卫星转发器、一个大型主站和大量的VSAT小站组成,能单双向传输数据、语音、图像、视频等多媒体综合业务。VSAT具有很多优点,如:设备简单、体积小、耗电少、组网灵活、安装维护简便、通信效率高等,尤其适用于大量分散的业务量较小的用户共享主站,所以许多部门和企业多使用VSAT网来建设内部专用网。
    六、信息交换技术:在交换网络中,站点之间需要通过有关结点之间的数据交换才能实现数据通信,基本的交换技术有两类:电路交换与存储转发,存储转发又可以分为报文交换和分组交换
   (一)电路交换
    使用线路(电路)交换(Circuit  Switching)方式,就是通过网络中的节点在两个站之间建立一条专用的通信线路。最普通的线路交换例子是电话系统。线路交换方式的通信包括三种状态,线路建立、数据传送和线路拆除。
   (二)报文交换
    报文交换比线路交换有以下优点:
    1.线路效率较高,因为许多报文可以分时共享一条节点到节点的通道。
    2.不需要同时使用发送器和接收器来传输数据,网络可以在接收器可用之前,暂时存储这个报文。
    3.在线路交换网上,当通信量变得很大时,就不能接受某些呼叫。
    4.报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地。
    5.根据报文的长短或其他特征能够建立报文的优先权,使得一些短的、重要的报文优先传递。
    6.报文交换网可以进行速度和代码的转换。  
  (三)分组交换
    分组交换(Packet Switching)试图兼有报文交换和线路交换的优点,而使两者的缺点最少。分组交换与报文交换的工作方式基本相同,形式上的主要差别在于,分组交换网中要限制所传输的数据单位的长度。
    如何管理这些分组流呢?目前有两种方法:数据报和虚电路。
在数据报中,每个数据包被独立地处理,就像在报文交换中每个报文被独立地处理那样,每个节点根据一个路由选择算法,为每个数据包选择一条路径,使它们的目的地相同。
    在虚电路中,数据在传送以前,发送和接收双方在网络中建立起一条逻辑上的连接,但它并不是像电路交换中那样有一条专用的物理通路,该路径上各个节点都有缓冲装置,服从于这条逻辑线路的安排,也就是按照逻辑连接的方向和接收的次序进行输出排队和转发,这样每个节点就不需要为每个数据包作路径选择判断,就好像收发双方有一条专用信道一样。
   (四)三种数据交换技术的比较
    三种数据交换技术总结如下:
    线路交换:在数据传送之前需建立一条物理通路,在线路被释放之前,该通路将一直被一对用户完全占有。
    报文交换:报文从发送方传送到接收方采用存储转发的方式。
    分组交换:此方式与报文交换类似,但报文被分成组传送,并规定了分组的最大长度,到达目的地后需重新将分组组装成报文。
   (五)其他数据交换技术
    1.利用数字语音插空技术(DSI,Digital Speech Interpolation)能提高线路交换的传输能力。
    2.帧中继(Frame Relay)是对目前广泛使用的X.25分组交换通信协议的简化和改进。
    3.异步传输模式(ATM,Asynchronous Transfer Mode)是线路交换与分组交换技术的结合,能最大限度地发挥线路交换与分组交换技术的优点,具有从实时的语音信号到高清晰度电视图像等各种高速综合业务的传输能力。
   七、DSL技术
    DSL( Digital Subscriber Line )“数字用户专线”是采用高频信号进行数据传输的接入技术,数据信号并不通过窄带交换机设备,并且不需要拨号,属于一直在线的专线上网方式(Always OnLine)。xDSL是DSL数字用户专线的统称,x代表不同的DSL技术,如ADSL、HDSL、VDSL、SHDSL,各种DSL技术的不同主要表现在:信号的传输速率、传输距离,还有对称性和非对称性。比较而言,对称DSL更适用于企业点对点连接应用,如文件传输、视频会议等收发数据量大致相应的工作。非对称DSL技术非常适用于对双向带宽要求不一样的应用,如Web浏览、多媒体点播、信息发布等,因此适用于Internet接入、VOD系统等。同非对称DSL相比,对称DSL的市场要少得多。

    常见的xDSL技术
    ADSL是非对称传输模式,它的数据上传(Data Upload)与数据下载(Data Download)速度不一致。ADSL 在一对铜线上支持上行速率640Kbps到1Mbps,下行速率1Mbps到8Mbps,有效传输距离在3-5公里范围以内。
    HDSL 属于对称传输模式,有效距离为 3-4 公里,需要 2-4 对铜质电话线。
    SDSL 也属于对称传输模式,有效距离为 3 公里,只需 1 对铜质电话线。
VDSL 属于非对称传输模式,需要 1 对铜质电话线。VDSL技术是xDSL技术中最快的一种,在一对铜质双绞电话线上,上行数据的速率为13到52Mbps,下行数据的速率为1.5到2.3 Mbps,但是VDSL的传输距离只在几百米以内,VDSL可以成为光纤到家庭的具有高性价比的替代方案。




















第二章  ADSL技术原理
    一、ADSL的起源与历史
  数字用户线(DSL)技术是美国贝尔通信研究所于1989 年为视频点播(VOD)业务开发的利用双绞线传输高速数据的技术,由于VOD 业务受挫而没有得到广泛的应用。近年来随着Internet 的迅速发展,对固定连接的高速用户线需求日益高涨,基于双绞铜线的xDSL 技术因其以低成本实现用户线高速化而重新崛起,打破了高速通信由光纤独揽的局面。
  长期以来通信用户的电话机经过"对绞铜线"的用户线连至市内交换局,进入公共交换的通信网(PSTN),接至对方用户的电话机,使双方得以互相会话。对绞铜线为传统的模拟电话提供300~3400Hz 的频带,为了适应电话用户使用低速数据通信,曾加装调制一解调器(modem),使速率33kb/s 和最高56kb/s 的数据信号能够通过模拟话音频带与对方实行数据通信。话音modem 只能提供56kb/s 的数据速率。为什么对绞铜线只能传输以56kb/s 为限度的数据呢?应该说,这不是对绞铜线传输能力的限度,而是通信网中的交换机有限制,它对电话通信只是分配一个话音频带。虽然用户的数据信息经过话音modem,交换机并不认出它是话音modem 传来的数据信号,而只是对它当作话音信号看待。对绞铜线本身并不限制定带数据信号的传输,只要避开窄带交换机,用户就可以把宽带数据信号送进通信网。因此我们说,用户线如避开了窄带的话音交换机,就可成为"数字用户线"(DSL,Digital Subscriber Line)。
  DSL 技术在传统的电话网络的用户线路上支持对称和非对称的传输模式,解决了发生在网络服务供应商和最终用户间的"最后一公里"的传输瓶颈问题。由于电话用户环路已经大量铺设,如何充分利用现有的铜缆资源,通过铜质双绞线实现高速接入就成为业界的研究重点,因此DSL 技术很快就得到了重视,并在一些国家和地区得到大量应用。
  当然,对绞铜线用作DSL,其传输数据信号速率的容量与其线路长度有关。以前的对绞铜线传输宽带数据信号,只能限于很短的长度。如参数结构经过改进,新的对绞铜线能够传输较长距离。这样的DSL 到了交换局内,不经过原来的话音modem,而是由另一种modem 提取数字信号,或者DSL 连至街上某一接线箱,再连往通信网的交换机。通信网可能是利用ATM,或是利用IP(Internet Protocol)。用于DSL,传输宽带数据信号的modem,是需要精心设计的,必须利用最新的大规模集成芯片和信号处理技术,这就是为什么DSL到近年才开始应用和较快发展的原因。
  根据国际上的共同统计,近年来通信用户使用业务的情况与过去相比有明显的变化。尤其是Internet 向全世界开放,众多拥有计算机的用户普遍要求上网以获取大量数据信息,给原来的电话通信网带来巨大的冲击。而数字电视技术日趋成熟,使众多的住家用户产生浓厚的兴趣。与通信网上各种通信业务量相比较,电话的业务量仅是缓慢上升,而数据信息的业务量却依指数规律上升,这意味着,数字用户线(DSL)非常需要加快发展。
  在实际应用中,数据信息业务和数字图视业务使用有各种不同的情况。有些是用户发送和接收的数据信息几乎具有相等的数字速率,这就属于对称的双向通信。双方用户使用可视通信或多媒体通信,一般是双向对称的。而另一些应用,用户上Internet 网,用户发往网的仅是简短的数据信息,而网向用户提供的却往往是大量的、长时间传送的数据信息。又如住家用户需要点播电视节目(VOD,Video on D-emand)业务,用户发向网的也仅是简短的数据,而网向用户提供的却是长时间的数字电视节目。这两类典型应用表明上行线路仅传输简短数据,而下行线路却传输大量数据。这些应用属于不对称的双向通信。针对这些不同的实际应用情况,数字用户线有对称的和不对称的,分别称为SDSL(SymmetricalDSL)和ADSL(Asymmetrical DSL),后一种适用于Internet 接入和VOD。另外,DSL 技术还包括HDSL(high speed DSL)和VDSL(very high speed DSL)。在众多的接入技术之中,ADSL因其在一对铜线上支持上行速率640Kbps 到1Mbps,下行速率1Mbps 到8Mbps,有效传输距离在3~5 公里范围以内,非常适合Internet 接入和VOD,能够满足广大用户的需要,是最具有竞争力的一项技术。
  能够满足广大用户的需要,是最具有竞争力的一项技术。 目前关于ADSL 的国际标准主要是ANSI 制定的,1994 年TIE1.4 工作组通过了第一个ADSL 草案标准[15],决定采用DMT 作为标准接口,关键是能支持6.144Mbit/s 甚至更高的速率并能传较远的距离。ANSI标准将包含一个附录具体规定欧洲制式ADSL 标准。因而ANSI 制定的ADSL 标准实际上已经是一个准国际标准。CAP 码也在争取成为事实标准。
  1997 年中,一些ADSL 的厂商和运营商开始认识到,也许牺牲ADSL 的一些速率可能会加快ADSL 的商业化进程,因为速率下降的同时也就意味着技术复杂度的降低。全速率ADSL 的下行速度是8Mbps,但是在用户端必须安装一个分离器(Splitter)。如果把ADSL的下行速率降到1.5Mbps(下行为1.5Mbps,上行为384 Kbps), 那么用户端的分离器就可以取消。这意味着,用户可以像以往安装普通模拟Modem 一样安装ADSL Modem,没有任何区别,省略了服务商的现场服务,这对ADSL 的推广至关重要。
  于是,ADSL的一个新版本诞生了,称作通用ADSL(Universal ADSL)。1998 年1 月,世界上一些知名厂商、运营商和服务商组织起来,成立了通用ADSL 工作小组( UniversalADSL Working Group,UAWG), 致力于该版本的标准化工作。
  1998 年10 月,ITU 开始进行通用ADSL 标准的讨论,并将之命名为G.Lite,经过半年多的等待,1999 年6 月22 日,ITU(国际电信联盟)最终批准通过了G.Lite(既G.992.2)标准,从而为ADSL 的商业化进程扫清了障碍。
   二、ADSL主要技术特点
ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop):是非对称数字用户线 的缩写,它利用先进的线路调制技术,理论上可以在一对电话线上支持上行最高到640Kbps、下行最高到8Mbps的传输速率,其有效传输距离在0-5公里范围以内。 距离越近传输速率越高。


ADSL存在三个通道:
    1.一个速率为 32Kbps-8Mbps的高速下行通道,用于用户下载信息;
    2.一个速率为 32Kbps-1Mbps的中速双工通道,用于用户上传输出信息;
    3.一个普通的老式电话服务通道,用于普通电话服务;
使用0~4Kbps频带传输电话音频,26kHz到138kHz的频段用来传送上行信号,138kHz到1.1MHz的频段用来传送下行信号。
且这三个通道可以同时工作,传输距离最大达5.4KM。 (当然,具体的通信速率还依赖环路的质量和长度而定,一般到了5Km以后就只是能够连接而已)。
非数字用户线路 (ADSL)与以往调制解调技术的主要区别在于其上下行速率是非对称的,即上下行速率不等, ADSL技术的高下行速率和相对而言较慢的上行速率非常适于做 Internet浏览 使用。
ADSL的主要优特点:
    速率高:从理论上讲,ADSL能够向终端用户提供8Mbps的下行传输速度和1Mbps的上行传输速度,但基本没戏:因为它受主要受到线路质量的影响,实际上这样的速率是很难达到的,一般情况下只能够达到5Mbps左右的下行最高速率(无论是网通还是电信都不会给你开5M的带宽的),不过这已经是传统的56K模拟调制解调器或ISDN的数十倍。
    价格低:在用户安装好一台ADSL设备以后,只需付一定的资费(有的地方有包月,有的地方没有),即可随心所欲的使用高速的网络。与此同时,ADSL不需要占用电话语音线路,这就意味着ADSL上网不需要缴付另外的电话费。尤其对经常上网的家庭用户、小型公司、网吧是非常适合的。
    投入低:ADSL可以让ISP利用现有的电话网络,提供广泛的接入服务以及新的通讯功能,不仅可以减少供应商的经济投入,同时也降低了投资的风险。广为分布的电话网线几乎连接所有的角落,ADSL可以在用户需要时随时随地提供服务,而不需要另行布线或受到线路的限制。
    ADSL的缺点也很明显,由于ADSL技术充分利用的铜线的频宽,所以对于线路质量有比较高的要求,当线路质量较低的情况下,很难有较高的带宽,而且,即便能上网也很容易掉线。所以,对于一个城市,肯定不是任何一个地方都可以装ADSL。如ADSL接入网线路长度若为5.5km,则可覆盖80%以上的现有电话用户;线路长度若为3.7km,则只可可覆盖50%以上的现有用户。ADSL还存在出线率的问题。能否装ADSL,主要看,所在位置是否离ADSL局端设备很远,电话线路质量如何,干扰衰减是否较大等等。这一系列问题都是安装ADSL之前需要考虑的。
    ADSL主要技术特点主要有:
   (一)ADSL技术采用了适合用户数据接入业务的不对称传输结构,可为用户提供高速的数据传输通道。
   (二)ADSL接入系统采用了先进的线路编码和调制技术,具有较好的用户线路适应能力。
   (三)ADSL接入系统可同时支持话音和数据业务,并将数据和话音流量在网络结构的接入段实现分离。
   (四)ADSL接入系统可充分利用现有市话网络中大量的铜缆资源,并可与光纤接入网中的光缆铺设计划协调发展,从而为拥护提供高质量的数据接入服务。
    三、ADSL与其他接入方式的比较
ADSL接入服务能做到较高的性能价格比这一点,与ADSL接入技术较其它接入技术具有其独特的技术优势是分不开的。下面看看ADSL与其它接入服务的比较:
   (一)ADSL与Cable Modem的比较:  
    与Cable Mode相比,ADSL技术具有着相当大的优势。Cable Modem的HFC接入方案采用分层树型结构,其优势是带宽比较高(10M),但这种技术本身是一个较粗糙的总线型网络,这就意味者用户要和邻近用户分享有限的带宽,当一条线路上用户激增时,其速度将会减慢。再者,有关资料表明,大部分情况下,HFC方案必需兼顾现有的有线电视节目,而占用了部分带宽,只剩余了一部分可供传送其它数据信号,所以Cable Modem的理论传输速率只能达到一小半。国外公司实验表明,其速率减为 1M-2Mbps,更常见的是 400K-500Kbps。综合来看,即使在理想状态下,HFC只相当于一个10Mbps的共享式总线型以太网,而ADSL接入方案在网络拓扑结构上较为先进,因为每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连,它的结构可以看作是星型结构,它的数据传输带宽是由每一用户独享的。  
   (二)ADSL与普通拨号 Modem及N-ISDN的比较:  
    1.比起普通拨号 Modem的最高56K速率,以及N-ISDN 128K的速率,ADSL的速率优势是不言而喻的。
    2.与普通拨号 Modem 或ISDN相比, ADSL更为吸引人的地方是:它在同一铜线上分别传送数据和语音信号,数据信号并不通过电话交换机设备,减轻了电话交换机的负载,并且不需要拨号,一直在线,属于专线上网方式。这意味着使用ADSL上网并不需要缴付另外的电话费。

            
               ADSL与其他宽带接入方式的比较
比较项目        ADSL        LAN        Cable Modem
传输介质        普通电话线        网线        有线电视同轴电缆
最大上传速度        1M        10M        10M
最大下载速度        8M        10M        30M
用户终端设备        ADSL MODEM和滤波分离器        无        Cable Modem
电话拨号        无        无        无
驱动支持软件        专线方式
无需任何驱动
虚拟拨号: 遵守PPPoE协议的通讯程序         无        无
与计算机接口        标准局域网(USB类型的除外)        以太网接口        内置卡专用接口或标准局域网
占线遇忙         不会        不会        不会
提供静态IP         可以        极难        可以
网络使用费        有        有        有
电话通信费        无        无        无
安全性        高        低        高
最大上传速度        1M
(纯星型网络,每个用户独占线路网络带宽)         10M        技术本身是总线型网络,用户之间分享带宽,当一条线路上用户激增时,其速度将会减慢。大部分情况下,还必需兼顾有线电视节目,占用带宽,所以理论传输速率只能达到一小半。国外公司实验表明,其速率减为 1M-2Mbps,更常见的是 400K-500Kbps。
最大下载速度        8M(纯星型网络,每个用户独占线路网络带宽)        10M       
   
四、ADSL的接入模型和安装示意图
   (一)ADSL接入模型  
    ADSL的接入模型主要有中央交换局端模块和远端模块组成。

中央交换局端模块包括在中心位置的ADSL Modem和接入多路复合系统,处于中心位置的ADSL Modem被称为ATU-C(ADSL Transmission Unit-Central)。接入多路复合系统中心Modem通常被组合成一个被称作接入节点,也被称作“DSLAM”(DSL Access Multiplexer)。  
远端模块由用户ADSL Modem 和滤波器组成,用户端ADSL Modem通常被称为ATU-R(ADSL Transmission Unit-Remote)。

   (二)ADSL网络连接
ADSL网络包括了DSLAM、二层接入网(以太网、ATM网)、BRAS、认证/计费系统等。根据DSLAM的类型,ADSL网络可以分为IP上行和ATM上行两种。IP上行ADSL的DSLAM采用IP DSLAM,其二层网络是以太网交换机组成的以太网;ATM上行ADSL的DSLAM采用ATM DSLAM,其二层网络是ATM交换机组成的ATM网。

ADSL上网方式可以分为专线方式及拨号方式。采用ADSL专线方式,需要根据电信公司提供的IP地址设置上网电脑(或路由器)的TCP参数(IP地址、网关、DNS),设置好后直接开电脑即可上网。采用ADSL拨号方式的,需要在电脑上安装PPPOE拨号软件,上网前需要先进行PPPOE虚拟拨号获取IP地址、DNS、网关后才可以上网。对于ADSL拨号方式,如果ADSLmodem带有路由功能的,可以由ADSL MODEM完成PPPOE拨号。
   (三)ADSL设备的安装   
ADSL安装包括局端线路调整和用户端设备安装。在局端方面,由服务商将用户原有的电话线中串接入ADSL局端设备,只需2~3分钟;用户端的ADSL安装也非常简易方便,只要将电话线连上滤波器,滤波器与ADSL MODEM之间用一条两芯电话线连上,ADSL MODEM与计算机的网卡之间用一条交叉网线连通即可完成硬件安装,再将TCP/IP协议中的IP、DNS和网关参数项设置好,便完成了安装工作。ADSL的使用就更加简易了,由于ADSL不需要拨号,一直在线,用户只需接上ADSL 电源便可以享受高速网上冲浪的服务了,而且可以同时打电话。

局域网用户的ADSL安装与单机用户没有很大区别,只需再加多一个集线器,用直连网线将集线器与ADSL MODEM连起来就可以了,如下图所示:

   (四)ADSL 分离器的安装
ADSL上网信号及普通的电话语音信号在同一根电话双绞线上传送,为了让上网信号与普通电话语音信号互不干扰在局端及用户端需要安装分离器。分离器的作用是把ADSL上网的信号与普通语音信号分离开来,分别接到ADSLmodem和电话机上。必需确保所有电话都接在分离器后。
一般外接分离器有三个端口,每个端口所接线路不同,且不能接错。
PHONE端口接出来的线是与电话机相连;
LINE端口所接的线是室内的电话总线;
ADSL(MODEM)端口所接的是ADSL modem;
没分机分离器正确的连接方式如下图所示:

图(a)分离器正确接法示意图(没分机)
有分机分离器正确接法示意图:

图(b)分离器正确接法示意图(有分机)
    五、ADSL的调制技术
目前被广泛采用的ADSL 调制技术有3 种:QAM(quadature ampli- tude modulation)、CAP(carrierless amplitude-phase modulation)、DMT(discrete multitone),其中DMT调制技术被ANSI标准化小组T1E1.4 制订的国家标准所采用。
   (一)正交调幅(QAM)       
QAM 是一种十分成熟且应用广泛的调制技术。其基本方法是将发送数据流分为两路,分别对正弦载波和余弦载波进行数字调幅,然后相加传输。如果每路载波的幅度有n 个不同幅度,则QAM 信号的星座图上有n2个状态点。这种方式的频谱利用率可以做得很高,设备也不太复杂。但是,当它的信号状态数很多时,则对信道的线性和非线性失真变得十分敏感,需要采用多种措施来对抗。
  (二)无载波调幅/调相(CAP)
CAP 技术在原理上类似QAM,但不用正交载波,而是通过两个数字横向带通滤波器进行调制,其输出结合起来即形成了发送信号。在接收侧用"软判决"技术对信号进行解调,再用判决前馈均衡器对电缆芯径变化和桥接抽头进行适配。CAP 采用二维线性码,并进一步结合格栅码来减少近端串音。由于是带通传输方式,因而没有低频延时畸变,也不受脉冲干扰低频分量影响,可以用较简单的回波消除器,在频谱形成和安置方面也有较大灵活性。
总的来看,CAP 方案比QAM 灵活,又比下面要介绍的DMT 方案简单。然而,工作速率尚比DMT 方式低。
(三)离散多音频调(DMT)
DMT 即离散多音调制,又称多载波调制。它是将信道的可用带宽划分为若干个子信道,每个子信道一个载波,分别载荷一路数据,并行传输。在ADSL 系统中,采用的DMT 技术是将铜线信道1.1MHz 以下的可用带宽划分为256 个子信道,每个子信道的带宽为4KHz(见图2-22)。系统根据每个子信道的传输能力,将发送数据分配给它们。不能传送数据的信道都被关掉。工作信道采用正交幅移键控(QASK)方式,根据其传输特性确定每码元载送的比特数(1~11bit)。在一个码元间隔内,相领子信道的载波相位正交。随着每个子信道衰减特性和噪声大小的变化,系统能够自动调整其承载的比特数,因此它能使系统性能达到最佳。
在QAM、CPA 和DMT 三种调制方式中,就技术性能和应用灵活性来说,DMT 技术更具吸引力。
因为采用DMT 技术有以下优点:
1.发送与接收都可通过采用FFT 和IFFT 运算的数字信号处理器(DSP)来实现;
2.没有太大必要采用均衡技术来裣线性失真引起的脉冲的扩展,因为每个子信道的带宽较窄,近似线性;
3.具有较强的抗脉冲干扰能力,因为脉冲的能量被扩散到许多子信道,采用比特交织技术和前向纠错编码就可以消除这些干扰;
4.DMT 技术能灵活动态地调整其功率谱,以适应不同用户线路特性;
5.DMT 技术有利于重新配制上、下行信号速率。
虽然,就技术性能和应用灵活性而言,DMT 技术是比较理想的,但是它的灵活性和高性能是靠设备复杂性换取的。就成本而言,DMT 技术目前还是比较昂贵的。
   六、ADSL的标准
一直以来,ADSL有CAP和DMT两种标准,CAP由AT&T Paradyne设计,而DMT由Amati通信公司发明,其区别在于发送数据的方式。ANSI标准T1.413是基于DMT的,DMT已经成为国际标准,而CAP则大有没落之势。近来谈论很多的G.Lite标准很被看好,不过DMT和G.Lite两种标准各有所长,分别适用于不同的领域。DMT是全速率的ADSL标准,支持8Mbps/1.5Mbps的高速下行/上行速率,但是,DMT要求用户端安装POTS分离器,比较复杂;而G.Lite标准虽然速率较低,下行/上行速率为1.5Mbps/512Kbps,但由于省去了复杂的POTS分离器,因此用户可以像使用普通Modem一样,直接从商店购买CPE,然后自己就可以简单安装。就适用领域而言,DMT可能更适用于小型或家庭办公室(SOHO);G.Lite则更适用于普通家庭用户。
(一)CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation)
CAP是AT&T Paradyne的专有调制方式,数据被调制到单一载体信道,然后沿电话线发送。信号在发送前被压缩,在接收端重组。
(二)DMT(Discrete Multi-Tone)
将数据分成多个子载体信道,测试每个信道的质量,然后赋予其一定的比特数。DMT用离散快速傅立叶变换创建这些信道。
DMT使用了我们熟悉的机制来创建调制解调器间的连接。当两个DMT调制解调器连接时,它们尝试可能的最高速率。根据线路的噪声和衰减,两个调制解调器可能成功地以最高速率连接或逐步降低速率直到双方都满意。
(三)G.Lite
正如N1标准和互用性测试曾推动了ISDN市场一样,如今客户和厂商也急切地等待着一项DSL设备互用性标准的到来。该标准被称为G.lite,也被另称为Consumer Asymmetrical DSL (消费者ADSL),它正在由一个几乎包括所有主要的DSL设备制造商的集团--Universal ADSL Working Group进行开发。不过不要将这个标准与Rockwell公司1997年夏天展示的已不再使用的基于QAM的Consumer DSL芯片集或者与Universal ADSL相混淆。G.lite的第一版工作文档是1998年6月在亚特兰大举行的Supercomm贸易博览会上公布的。这项初步的G.lite标准首先由UAWG交付表决,然后作为一项建议转交给国际电信联盟ITU。ITU当时预计在1998年底之前签署认可一项正式的G.lite标准。
七.ADSL Modem 技术
为了使用户端的ADSL Modem能够连入互联网,同样需要在机房也有一个对应ADSL接入设备—DSLAM:(DSL Access Multiplexer数字用户线接入复用器),每个用户的ADSL modem都与DSLAM的一个端口相对应,它从多个ADSL modem连接收取信号,将其转换到一条连接到互联网的高速线路和设备上 。
为了在电话线上分隔有效带宽,产生多路信道,ADSL调制解调器一般采用两种方法实现,频分多路复用(FDM)或回波消除(Echo Cancellation)技术。FDM在现有带宽中分配一段频带作为数据下行通道,同时分配另一段频带作为数据上行通道。下行通道通过时分多路复用(TDM)技术再分为多个高速信道和低速信道。同样,上行通道也由多路低速信道组成。而回波消除技术则使上行频带与下行频带叠加,通过本地回波抵消来区分两频带。此技术来源于V.32和V.34调制解调器中,它非常有效的使用了有限的带宽,但从复杂性和价格来说,其代价较大。当然,无论使用两种技术中的哪一种,ADSL都会分离出4KHz的频带用于老式电话服务(P0TS)。
八、ADSL的应用
ADSL技术作为一种宽带接入方式,可以为用户提供多种应用业务:
   (一)高速的数据接入
用户可以通过ADSL宽带接入方式快速地浏览各种互连网上的信息进行网上交谈、收发电子邮件、获得所需要的信息。
   (二)视频点播
由于ADSL技术传输的非对称性,特别适合用户对音乐、影视和交互式游戏的点播,可以根据用户自己的需要,任意地对上述业务进行随意控制,而不必象有线电视节目一样受电视台的控制。
   (三)网络互连业务
ADSL宽带接入方式可以将不同地点的企业网或局域网连接起来,避免了企业分散所带来的麻烦,同时又不影响各用户对互连网的浏览。
   (四)家庭办公
随着经济的发展,通信的飞跃发展已经越来越影响着人们的生活工作方式,部分企业的工作人员因为某种原因需要在家里履行自己的工作职责,他将通过高速的接入方式从自己企业信息库中提取所需要的信息,甚至面对面地和同事进行交谈,完成工作任务。
   (五)远程教学、远程医疗等
随着人们生活水平的提高,人们在家里接受教育和在教育以及得到必要的医疗保证将成为一种时尚,通过宽带的接入方式,你可以获得图文并茂的多媒体信息,或者和老师或医生进行随意交谈。
总之,由于ADSL的高带宽,用户可以通过这种接入方式得到所需要的各种信息,不会受到因为带宽不够而带来的困扰,也不会为因为无休止的停留在网上所付出的附加话费而担忧。
ADSL的核心应用还是上网,但是速率上量的变化带来应用业务质的飞跃。
    九、ADSL的开通
(一)开通放号说明
拿到用户开通申请单后,确定用户申请的速率模式,在DSLAM上选择相应速率模式的用户端口进行跳线。跳线方式如下:

上图所示为不上ADSL业务时的跳线方式,从交换直接跳线到用户。

增加ADSL设备后,原端子排出线方式不变,增加两块端子排,分别对应ADSL设备的交换和用户线,分别用跳线将PSTN的交换和ADSL的交换相连,ADSL的用户和实际用户相连,实现了将ADSL设备串连到用户线中。
   (二)开通人员带上ADSL modem到用户家进行安装。安装步骤如下:
1.请取出包装附配的网线,将一端插入MODEM的‘LAN’的接口,另一端插入电脑网卡接口。
2.使用包装附配的电话线的一端连接MODEM的‘DSL’接口,另一端连接语音分离器的‘MODEM’接口。
3.再用包装附配的另一根电话线一端连到电话的RJ-11 接口,另一端连接语音分离器的‘PHONE’口。
4.再用外部的电话线连接到语音分离器的‘LINE’口。
5.在MODEM后面板标记为‘PWR’处插入电源插头,再把电源适配器插入电源插座,在MODEM上电自检正常后,就可以使用。

LED        状态        说明
PWR        常亮        电源工作正常
        熄灭        电源关或电源故障
DSL        亮        DSL线路联结
LAN        闪烁        与PC联结情况
指示灯说明
注意:请您一定要先接好MODEM的电源插头 ,再将适配器插入电源插座。同时外部的电话线接到分离器的‘LINE’口前不要接分机电话,否则可能会影响MODEM的使用效果。
   (三)硬件安装完成后,为用户安装“中国网通宽带伴侣”。步骤如下:
在您运行“中国网通宽带伴侣”光盘后,请选择“中国网通宽带伴侣软件安装”,它会逐步引导您执行整个安装过程。

单击“下一步”继续安装。

请选择或输入“中国网通宽带伴侣”软件的安装目录,单击“下一步”继续安装。

请输入菜单文件夹的名称,单击“下一步”继续安装。

请选择是否在桌面创建图标、是否在快速启动创建图标、是否在Windows启动时自动启动本程序,直接单击“下一步”继续安装。

检查先前的设置是否正确,直接单击“安装”继续安装。

安装完毕

文件复制完毕后,“中国网通宽带伴侣”软件已经安装到您的计算机了。请单击“完成”,结束本次安装。
安装成功后,在任务栏中选择“程序”-->“中国网通宽带伴侣”-->“中国网通宽带伴侣”执行“中国网通宽带伴侣”软件可进入“中国网通宽带伴侣”主界面,如下图所示。并且此时还未连上网络。

如果是安装后第一次进入“中国网通宽带伴侣”主界面,则会出现以下界面供用户选择安装在用户计算机上的宽带(网卡)和窄带(调制解调器)网络设备:

选择完宽带和窄带网络设备后,单击“完成”进入主界面。

区域一为功能区,区域二为设置区,区域三展示区
第一次使用宽带伴侣,需要注册,允许用户随时更改自己的个人信息,如姓名、地址、电话、邮件等。序列号在随机光盘的卡片中获得。

全部设置完成后,使用开户时的用户名/密码拨号,可进行上网。
发表于 2012-6-15 13:27:41 | 显示全部楼层
kankan, kankan
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发表于 2012-7-5 14:04:48 | 显示全部楼层
luguo
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发表于 2012-7-16 16:38:19 | 显示全部楼层
现在都开始用光纤了...
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