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淺談ADSL技術(shù)及其應(yīng)用

時(shí)間: 劉欽創(chuàng)1 分享

【摘 要】文章介紹了ADSL寬帶接入技術(shù)及其特點(diǎn),和幾種常用的ADSL應(yīng)用方式,并將其與目前流行的幾種接入方式Mo?鄄dem,ISDN,Cable Modem和DDN進(jìn)行了對(duì)比,得出ADSL技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】ADSL;核心技術(shù);應(yīng)用方式;頻分復(fù)用

一、引言
  隨著Internet在商業(yè)領(lǐng)域和多媒體服務(wù)的迅猛推廣和應(yīng)用,人們享受著Internet上的各種服務(wù),當(dāng)然必不可少地以某種方式接入Internet。為了實(shí)現(xiàn)用戶接入網(wǎng)的數(shù)字化、寬帶化,提高用戶上網(wǎng)速度,光纖到戶(FTTH)是用戶網(wǎng)今后發(fā)展的必然方向,但由于光纖用戶網(wǎng)的成本過高,不可能廣泛普及。近年來(lái)人們提出了多項(xiàng)過渡性的寬帶接入網(wǎng)技術(shù),包括N-IS?鄄DN、Cable Modem、ADSL等,其中ADSL(非對(duì)稱數(shù)字用戶線路)是最具前景及競(jìng)爭(zhēng)力的一種,相信在未來(lái)十幾年內(nèi)將占主導(dǎo)地位。
  二、ADSL核心技術(shù)
  ADSL是英文Asymmetrical Digital Subscriber Loop(非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路)的英文縮寫,ADSL技術(shù)是運(yùn)行在原有普通電話線上的一種新的高速寬帶技術(shù),它利用現(xiàn)有的一對(duì)電話銅線,為用戶提供上、下行非對(duì)稱的傳輸速率(帶寬)。ADSL的核心技術(shù)實(shí)際上就是編碼技術(shù),目前我國(guó)使用的是基于DMT(Discrete Multitone:離散多音)復(fù)用編碼方式。此外,常用的還有CAT(Carrierless Amplitude/Phase:抑制載波幅度/相位)編碼方式。盡管兩種方式都采用正交調(diào)幅(QAM),但DMT中數(shù)據(jù)是被調(diào)制到多個(gè)載波之上,而 CAP中數(shù)據(jù)則被調(diào)制到單一載波之上。比較而言,DMT 技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾能力,而且對(duì)線路依賴性小,只是實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)復(fù)雜,成本稍高一些。
  DMT將它以4K為寬度單位分為25個(gè)上行子通道和249 個(gè)下行子通道。與ISDN單純劃分獨(dú)占信道不同,ADSL中使用了調(diào)制技術(shù),即采用頻分多路復(fù)用(FDM)技術(shù)或回波抵消(Echo Cancellation)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效帶寬的分隔,從而產(chǎn)生多路信道,而回波抵消技術(shù)還可以使上行頻帶與下行頻帶疊加,使頻帶得到復(fù)用,因此使得帶寬得以增加。此外,DMT還可根據(jù)探測(cè)到的信噪比自動(dòng)調(diào)整各個(gè)子通道的速率使總體傳輸速度接近給定條件下的最高速度。這些正是DMT優(yōu)勢(shì)所在。
  三、ADSL的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
  ADSL接入技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),可直接利用現(xiàn)有用戶電話線,無(wú)需另鋪電纜,而且上網(wǎng)和打電話互不干擾,適合于集中與分散的用戶。能為用戶提供上、下行不對(duì)稱的傳輸帶寬。采用點(diǎn)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),保證用戶獨(dú)享高帶寬,適合視頻業(yè)務(wù)及高速Internet等數(shù)據(jù)的接入。具體來(lái)說(shuō)有以下特點(diǎn):
  1.可享受超高速的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),為用戶提供上、下行不對(duì)稱的傳輸帶寬。ADSL具有下行2~8Mbit/s,上行64K~640kbit/s的傳輸速度,為普通撥號(hào)Modem的百倍以上。
2.節(jié)省費(fèi)用,上網(wǎng)和打電話互不干擾。ADSL使用電話線傳遞電話語(yǔ)音和數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)并不通過電話交換機(jī),使用ADSL上網(wǎng)不需要繳納撥號(hào)上網(wǎng)的電話費(fèi)用。ADSL數(shù)據(jù)信號(hào)和電話音頻信號(hào)以頻分復(fù)用原理調(diào)制于各自頻段互不干擾。上網(wǎng)的同時(shí)可以使用電話,避免了撥號(hào)上網(wǎng)的煩惱。
3.獨(dú)享帶寬安全可靠。Cable Modem下行雖然可達(dá)到20Mbit/s,但由于是一種粗糙的總線型廣播網(wǎng)絡(luò),結(jié)點(diǎn)下的成千上萬(wàn)用戶掙搶20Mbit/s的帶寬,其效果就可想而知了。更為嚴(yán)重的是由于總線型網(wǎng)絡(luò)先天的廣播特性,造成了信息傳輸?shù)牟话踩?。ADSL利用中國(guó)電信深入千家萬(wàn)戶的電話網(wǎng)絡(luò),先天形成星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造,骨干網(wǎng)絡(luò)采用中國(guó)電信遍布全國(guó)的光纖傳輸,各結(jié)點(diǎn)采用ATM寬帶交換機(jī)處理交換信息,您獨(dú)享2~8Mbit/s帶寬,信息傳遞快速可靠安全。
4.安裝快捷方便。在現(xiàn)有電話線上安裝ADSL,只需在用戶側(cè)安裝一臺(tái)ADSL Modem和一只電話分離器(由電信部門免費(fèi)提供),用戶線路不用改動(dòng),極其方便。
當(dāng)然,ADSL并非十全十美,也存在一些問題:主要是不同廠家之間的產(chǎn)品互通性的問題以及由于ADSL對(duì)距離和線路情況十分敏感,離得越遠(yuǎn),速度越慢且不穩(wěn)定,因此速率有時(shí)難以保證。它容易受干擾,對(duì)于線路的要求高,隨著線纜長(zhǎng)度的增加數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量隨之變差。相信隨著技術(shù)的不斷更新,這些問題是可以解決的。
  四、ADSL的應(yīng)用
  ADSL的宗旨是通過普通電話提供高速數(shù)據(jù)通信和交互視頻功能。ADSL寬帶不僅是目前家庭用戶高速接入的最佳方法,而且在局域網(wǎng)高速接入方面,也顯示了其潛力。ADSL提供靈活的接入方式,即專線方式與虛擬撥號(hào)方式。專線方式即用戶24小時(shí)在線,用戶具有靜態(tài)IP地址,可將用戶局域網(wǎng)接入,主要面對(duì)的是中小型公司用戶。采用專線接入的用戶只要開機(jī)即可接入Internet。虛擬撥號(hào)方式主要面對(duì)上網(wǎng)時(shí)間短、數(shù)據(jù)量不大的用戶,如個(gè)人用戶及中小型公司等。這里的“虛擬撥號(hào)”是指根據(jù)用戶名與口令認(rèn)證(比較類似Modem和ISDN的撥號(hào)程序),接入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò),并沒有真正的撥電話號(hào)碼,費(fèi)用也與電話服務(wù)無(wú)關(guān)。應(yīng)用ADSL,可實(shí)現(xiàn)家庭用戶寬帶接入、單位局域網(wǎng)接入以及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

應(yīng)用ADSL的幾種常用方式:
  1.單機(jī)接入。如果用戶家中只有一臺(tái)計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備通過ADSL上網(wǎng)。當(dāng)您向電信部門申請(qǐng)ADSL線路后,電信相關(guān)部門則會(huì)提供分離器和ADSL Modem,分離器與ADSL Modem之間用1條2芯的電話線連好,ADSL Modem與計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡之間用一條網(wǎng)線連接即可完成硬件安裝。再運(yùn)行一個(gè)專門的軟件將TCP/IP協(xié)議中的IP,DNS和網(wǎng)關(guān)參數(shù)設(shè)置好,便可進(jìn)行網(wǎng)上沖浪了。
  2.家庭雙機(jī)共享?,F(xiàn)在越來(lái)越多的家庭有2臺(tái)以上計(jì)算機(jī),如果僅有2臺(tái)計(jì)算機(jī)想通過一部電話上網(wǎng),可選擇一臺(tái)性能較好,并且固定使用的計(jì)算機(jī)做代理服務(wù)器,為其安裝雙網(wǎng)卡,一塊網(wǎng)卡與ADSL Modem的LAN口連接,另一塊網(wǎng)卡使用交叉的網(wǎng)線與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)相連接,需要注意的是交叉網(wǎng)線(網(wǎng)線兩端水晶頭做法不相同,一端TIA/EIA- 568B標(biāo)準(zhǔn),一端TIA/EIA-568A標(biāo)準(zhǔn))的制作方法。然后將配置較好的計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件設(shè)置成代理服務(wù)器,另一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)置成共享模式,這樣這臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以通過“代理服務(wù)器”寬帶上網(wǎng)了。當(dāng)然那臺(tái)作為“代理服務(wù)器”的計(jì)算機(jī)要一直開機(jī)。
3.局域網(wǎng)共享接入
  (1)用HUB構(gòu)造小型局域網(wǎng),將一臺(tái)性能較好的計(jì)算機(jī)配置成代理服務(wù)器,安裝雙網(wǎng)卡,將一塊網(wǎng)卡與ADSL Modem的LAN口連好,另一塊網(wǎng)卡使用直連線與HUB相連。本地局域網(wǎng)上的客戶機(jī)通過該服務(wù)器訪問外部信息資源。這樣只需申請(qǐng)一個(gè)IP地址,其他本地客戶機(jī)可采用保留IP地址。
  (2)采用專線方式,為局域網(wǎng)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)向電話局申請(qǐng)一個(gè)IP地址,這樣無(wú)需設(shè)置代理服務(wù)器便可實(shí)現(xiàn)資源的共享。只是目前電話局所能提供的IP地址數(shù)是有限。
  五、ADSL與其他接入服務(wù)的比較
ADSL的技術(shù)原理和調(diào)制方式有其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì),與普通撥號(hào)Modem和有線接入的Cable Modem是不可以互換使用的。現(xiàn)比較如下:
  1.與普通撥號(hào)Modem及ISDN。普通撥號(hào)Modem最高速率56k,ISDN最高速率128k,ADSL的速率優(yōu)勢(shì)是十分明顯。ADSL更為吸引入的地方是:他在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語(yǔ)音信號(hào),數(shù)據(jù)信號(hào)并不通過電話交換機(jī)設(shè)備,減輕了電話交換機(jī)的負(fù)載,打電話和上網(wǎng)互不干擾,ADSL的虛擬撥號(hào)方式不同于普通撥號(hào)Modem及ISDN的撥號(hào)連接,ADSL撥的不是具體的ISP提供商的電話號(hào)碼,而是(虛擬專網(wǎng))的接入IP地址,所以使用 ADSL上網(wǎng)并不需要繳付另外的電話費(fèi),而只繳納上網(wǎng)費(fèi)或月租費(fèi)。普通撥號(hào)Modem及ISDN將逐步被淘汰。
2.ADSL與DDN。用戶在使用萬(wàn)維網(wǎng)時(shí)需要的寬帶業(yè)務(wù)主要是從Internet網(wǎng)站下載多媒體信息,而向萬(wàn)維網(wǎng)網(wǎng)站發(fā)送的信息僅需要很小的帶寬,ADSL為非對(duì)稱接入方式,上行最高1 Mb/s,下行最高8 Mb/s,相對(duì)DDN對(duì)稱性的數(shù)據(jù)傳輸更適合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。同時(shí)ADSL費(fèi)用較之DDN要低廉的多,接入方式也較靈活。
3.ADSL與和 Cable Modem。CABLE MODEM是廣電系統(tǒng)普遍采用的接入方式,由于原來(lái)鋪設(shè)的有線電視網(wǎng)光纜天然就是一個(gè)高速寬帶網(wǎng),所以僅對(duì)入戶線路進(jìn)行改造,就可以提供理論上上行8M、下行30M的接入速率,目前美國(guó)50%以上的寬帶用戶就采用CABLE MODEM方式接入,它的缺點(diǎn)是采用共享結(jié)構(gòu),隨著用戶的增多,個(gè)人的接入速率會(huì)有所下降,安全保密性也欠佳。與Cable Modem相比,ADSL技術(shù)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。ADSL在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪x擇上采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為每個(gè)用戶提供固定、獨(dú)占的帶寬保證,而且可以保證用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的安全性,而有線電視視訊網(wǎng)結(jié)構(gòu)上是總線型的,其承諾的10 M甚至30 M的信道帶寬是一群用戶共享的,一旦用戶數(shù)增多,每個(gè)用戶所分配的帶寬就會(huì)急劇下降。再者,HFC方案必需兼顧現(xiàn)有的有線電視節(jié)目,而占用了部分帶寬,只剩余了一部分可供傳送其它數(shù)據(jù)信號(hào),所以Cable Modem的傳輸速率只能達(dá)到一小半。國(guó)外公司實(shí)驗(yàn)表明,其速率減為 1M-2Mbps,更常見的是 400K-500Kbps。
  六、結(jié)論
  通過以上對(duì)ADSL技術(shù)分析,可以看出非對(duì)稱傳輸?shù)腁DSL技術(shù)可以在現(xiàn)有的線路上提供服務(wù),適合高速Internet接入及視頻點(diǎn)播等應(yīng)用,具有一定的發(fā)展?jié)摿?。特別是在中等以下城市及沿海地區(qū),可以優(yōu)先使用 ADSL 技術(shù)。但寬帶并不是ADSL一枝獨(dú)秀,國(guó)外比較成熟的方式通常是EDSL或VDSL,中國(guó)電信推出這項(xiàng)業(yè)務(wù)也是為了短期內(nèi)能和LAN接入商瓜分市場(chǎng)。
  
【參考文獻(xiàn)】
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