通信网络-ADSL宽带接入技术及应用

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0 #$%& 接 入 技 术 原 理
$."0 的 接 入 模 型 主 要 有 中 央 交 换 局 端 模 块 和 远
端 模 块 组 成K其 接 入 系 统 如 图 ; 所 示 ( $."0 接 入 系 统 采用市话双绞线路作为传输媒质"能同时支持数据和 话音业务"因此接入系统的基本结构由局端数据复用 设 备 ."0$& R."0 $S4@@
I,-A 与 -,-A 支 持 对 称 的 MN O PQ $QRSTT?H6; U V R W T X Y H 6 ; % 传 输 " 其 中 I,-. 的 有 效 传 输 距 离 为 > Z T
公 里 ! 且 需 要 两 至 四 对 铜 质 双 绞 电 话 线 & -,-. 最 大 有 效传输距离为 > 公里! 只需一对铜线" 比较而言!对 称 ,-. 更 适 用 于 企 业 点 对 点 连 接 应 用 ! 如 文 件 传 输 # 视频会议等收发数据量大致相应的工作" 同非对称
专家论谈
!"#$ 宽带接入技术及应用
北 京 工 商 大 学 信 息 工 程 学 院 ! QWWW>* "
摘
陈天华
要 ! 介 绍 了 +,-. 接 入 技 术 的 特 点 和 系 统 基 本 组 成 ! 对 目 前 +,-. 的 单 载 波 线 路 编 码 调 制 和
多 载 波 线 路 编 码 调 制 的 两 类 线 路 编 码 与 调 制 技 术 进 行 了 深 入 比 较 " 对 +,-. 传 输 技 术 的 新 趋 势 +,-.
现在信号传输速度#距离#上行速率#下行速率#对称 性几个方面"
& "#$% 与 其 它 接 入 技 术 的 比 较
+,-. 接 入 服 务 具 有 独 特 的 技 术 优 势 和 较 高 的 性
能价格比!它无需另铺电缆!节省投资&渗入能力强! 接入快! 适合于集中与分散的用户& 能为用户提供 上# 下行不对称的传输带宽& 采用点’点的拓扑结 构!用户可独享高带宽&可广泛用于视频业务及高速
%O1M@8U@@U6M YMUN Z )4MNO13 W 集 成 在 ."*D5 设 备 中 的 一
张线路卡内" 来自不同线路卡的用户数据流量经
."*D5 复 用 后 形 成 上 行 数 据 链 路 " 并 由 ."*D5 来 提
供 所 需 的 网 络 数 据 接 口 ( 每 个 D%Y Z ) 对 应 的 局 端
随 着 信 息 技 术 的 发 展 ! 特 别 是 !"#$%"$# 的 商 业 应 用 和多媒体服务诸方面的迅速发展!用户对信息传输速 率提出了越来越高的要求" 要改善目前上网速度慢的 情况!除了增加骨干网的带宽#路由器速度和服务器 的处理能力外! 更主要的在于如何提高用户接入网的 传输速率" 为了实现用户接入网的数字化#宽带化!提 高 用 户 上 网 速 度 ! 光 纤 到 户 $&’() % 是 今 后 发 展 的 必 然 方向" 但由于光纤用户网的成本过高 !要实现光纤到户 还需要很长的时间" 而且目前全世界已经有超过 * 亿 条固定铜线在使用! 所以目前应该首先考虑如何利用 已经铺设好的铜线来传送高速数据" 在今后十几年甚 至几十年内大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环 路" 近年来人们提出了多项过渡性的宽带接入网技术! 其 中 +,-. $ 非 对 称 数 字 用 户 环 路 % 是 最 具 前 景 与 竞 争 力的一种/在未来十几年甚至几十年内将占主导地位 " 目 前 / +,-. 的 热 潮 席 卷 世 界 各 地 ! 0"#12 # 345678 #
$."* 上 网 " 冲 浪 的 速 度 仍 能 保 持 较 高 状 态 (
/ #$%& 的 应 用 前 景
$."* 作 为 一 种 高 速 接 入 技 术 具 有 很 强 的 生 命 力 K
目 前 世 界 上 许 多 电 信 公 司 对 DL"* 传 输 系 统 进 行 了 成 功开发" 欧洲和北美已开始规模应用( 一般认为"
! "#$% 的 主 要 特 点
,-A $ ,:C:#D2 -EF;G%:H1% A:"1 % 是 以 铜 质 电 话 线 为 传
输 介 质 的 传 输 技 术 组 合 ! 它 包 括 I,-A # -,-A # J,-A #
+,-A 和 K+,-A 等 ! 一 般 称 之 为 L,-A " 其 主 要 差 别 表
! " ! #$%& 与 普 通 拨 号 ’()*+ 及 , - .%$, 的 比 较
普 通 拨 号 &6748 的 最 高 速 率 是 CE B " F G H".F 的 速 率 为 ;IJ B " 显 然 $."* 的 速 率 优 势 是 不 言 而 喻 的 #
$."* 可 将 现 有 的 铜 电 话 线 $ 亦 称 & 铜 双 绞 线 ’ % 转 化 成
"?3UNN4O 通 常 也 可 集 成 在 ."*D5 设 备 中 " 再 由 局 端 集 成 的 "?3UNN4O 组 提 供 一 个 通 向 话 音 交 换 机 的 市 话 电 缆 接
口( 一般用户端话音数据分离器为一单独分立设备" 由 它 提 供 面 向 用 户 室 内 话 机 和 X%Y 设 备 的 线 路 接 口 ( 用 户 端 "?3UNN4O 一 般 安 装 在 市 话 线 路 中 入 户 线 的 进 门 处 以 避 免 用 户 室 内 并 机 分 支 线 路 对 D."* 高 频 数 据
0]MPK]PM 等 数 据 的 接 入 " & ’ ! "#$% 与 ()*+, -. /,0 的 比 较 +,-. 技 术 不 同 于 电 缆 调 制 解 调 器 ! 它 不 被 众 多
!
专家论谈
用户所共享"因此其速度和容量不会像电缆调制解调 器 那 样 受 用 户 数 量 多 少 的 影 响 # )1234 56748 的 ,9: 接入方案采用分层树型结构" 其优势是带宽比较高 $ ;< 5 % " 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"其速度将减慢# 有关资料 表 明 " 大 部 分 情 况 下 " ,9) 方 案 必 需 兼 顾 现 有 的 有 线 电 视节目"因而占用了部分带宽"有部分带宽可供传送其 它 数 据 信 号 " 所 以 只 能 达 到 )1234 56748 的 理 论 传 输 速 率 的 一 小 半 # 大 量 实 验 表 明 " 其 速 率 减 为 ;5= >52?@ " 更 常 见 的 是 A<< B = C<< B2?@ # 综 合 来 看 " 即 使 在 理 想 状 态 下 " ,9: 只 相 当 于 一 个 ;< &2?@ 的 共 享 式 总 线 型 以 太 网 " 而 D."* 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 D."* 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# 音乐厅!网上剧场等)并可提供网上游戏!交互电视和 网上购物等宽带多媒体服务( 网 络 互 连 业 务 ( $."0 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( 家庭办公( 通信技术的飞跃发展已经越来越影响 着人们的生活与工作方式" 一些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" 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"完成自己的工作任务( 远 程 教 学 ! 远 程 医 疗 等 ( 随 着 $."0 技 术 的 进 一 步 推 广 应 用 " $."0 接 入 服 务 还 将 可 以 提 供 点 对 点 的 远 程医疗"远程教学等服务(通过宽带的接入方式"教育 和医疗资源的全社会共享将成为大势所趋(
&T3NU?34V4OW ! 局 端 话 音
数 据 分 离 器 R"?3UNN4OW ! 本 地 市 话 线 路 ! 用 户 端 话 音 数 据 分 离 器 和 用 户 端 数 据 设 备 X%Y RX486N4 %4O8UM13
YMUNW组 成 (
一 般 将 多 个 D."* 局 端 收 发 模 块 D%Y Z ) R D."*
多媒体宽带分布系统( 它在同一铜线上分别传送数据 和语音信号"数据信号不通过电话交换机设备"减轻 了电话交换机的负载"它无需像普通的模拟调制解调 器那样拨号"永远处于&在线’状态"很难出现掉线的 情况"用户在享受高传输速率的同时"还可使用电话 服 务 ( 另 外 " 利 用 $."* " 多 人 通 过 局 域 网 上 网 且 不 易 拥挤( 一个公司甚至一个住宅小区的局域网通过
3+a
,-. 相 比 ! 对 称 ,-. 的 市 场 要 小 得 多 " J,-. # +,-. 和 K+,-. 属 于 非 对 称 式 传 输 " 其 中 J,-. 技 术 是 L,-. 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 可 达 Q> Z SV YH6; ! 下 行 数 据 的 速 率 为 Q R S Z V R > YH6; ! 但 是 J,-. 的 传 输 距 离 只 在 几 百 米 以 内 ! J,-. 可 以 成 为 光 纤 到 户 的 具 有 高 性 价 比 的 替 代 方 案 " +,-. 技 术 是 Q[X[ 年 由 \122@4%1 提出的一种新兴的标准化调制解调传输技术/该技术 可以在普通电话线上将现有电话线路的频宽经由调 制 解 调 技 术 处 理 后 扩 大 ! +,-. 将 高 速 数 字 信 号 安 排 在普通电话频段的高频侧!再用滤波器滤除如环路不 连续点和震铃引起的瞬态干扰后即可与传统电话信 号 在 同 一 对 双 绞 线 共 存 而 不 互 相 影 响 & +]-0M Q R QT> 标 准 规 定 +,-. 在 传 输 距 离 为 [WWW Z QVWWW 英 尺 时 ! 下 行 速 率 为 X YF6; ! 上 行 速 率 为 Q R S YF6; & 在 传 输 距 离 为
9:$5$"; # 3<93= # > 3=? # +2@7#12 等 公 司 均 致 力 于 发 展 +,-A 技 术 ! 相 继 推 出 了 +,-A 产 品 ! 全 球 许 多 电 信 厂
商 和 <-B 也 纷 纷 推 广 各 自 的 +,-A 服 务 ! 北 美 # 新 加 坡 等 率 先 将 +,-A 正 式 投 入 营 业 ! 日 本 # 韩 国 及 中 国 台 湾地区等已进入试验阶段! 中国电信在北京# 上海# 广东#福建等地已进行相关的网络测试并开始试验性 推广!深圳已进入了实用阶段"
QSWWW Z QXWWW 英 尺 时 ! 数 据 速 率 降 为 下 行 Q R S YF6; 和 上 行 ^T _F6; " 从 +,-. 的 传 输 速 率 和 传 输 距 离 上 看 ! +,-. 都 能 够 较 好 地 满 足 目 前 用 户 接 入 0"#1%"1# 的 要
求 & 而 且 +,-. 这 种 不 对 称 的 传 输 技 术 符 合 0"#1%"1# 业 务 下 行 数 据 量 大 ! 上 行 数 据 量 小 的 特 点 " K+,-. 能 够 提 供 的 速 度 范 围 与 +,-. 基 本 相 同 ! 但 它 可 以 根 据 双 绞铜线质量的优劣和传输距离的远近动态地调整用 户 的 访 问 速 度 " 正 是 K+,-. 的 这 些 特 点 使 K+,-. 成 为用于网上高速冲浪#视频点播#远程局域网络访问 的理想技术!因为在这些应用中用户下载的信息往往 比上载的信息要多得多"
‘ R .:#1 进 行 了 探 讨 " 详 细 阐 述 了 +,-. 接 入 网 络 中 a7@_1# 和 +MY 两 种 数 据 传 输 模 式 的 特 点 # 关 键 词 ! 非 对 称 数 字 用 户 线 离 散 多 音 频 无 载 波 调 幅 U 调 相 ‘ R .:#1 标 准 +,-. ,YM ,-.+Y