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摘要 本文從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的角度討論了xDSL的體系結(jié)構(gòu)，并在協(xié)議層次上作了一定的分析，最后以ADSL為例給出了基于ADSL的不同用戶(hù)的接入方案。
關(guān)鍵詞 xDSL ADSL 寬帶接入 數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)路 體系結(jié)構(gòu)
銅芯線(xiàn)電纜網(wǎng)絡(luò)已成為世界各國(guó)的基礎(chǔ)電話(huà)網(wǎng)絡(luò)，但主要是用作窄帶業(yè)務(wù)的接入（電話(huà)、低速數(shù)據(jù)等），而新興的DSL（Digital Subscribe Line）技術(shù)是利用現(xiàn)有的雙絞銅線(xiàn)（即普通電話(huà)線(xiàn)）進(jìn)行寬帶接入的調(diào)制技術(shù)。DSL可以在普通電話(huà)線(xiàn)上以比調(diào)制解調(diào)器快百倍的速度傳輸數(shù)據(jù)，有著十分廣闊的前景，因而在世界上得到了普遍重視。
1 概述
在電話(huà)線(xiàn)路上傳輸語(yǔ)音信息，只需要使用0-3.4KHz左右的帶寬，在這么窄的載波上面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)是十分有限的，但可以利用其中的高頻帶寬通過(guò)采用2B1Q、CAP等編碼方式實(shí)現(xiàn)E1/T1傳輸速度，E1是歐洲標(biāo)準(zhǔn)速率為2Mbit/s，T1是美洲標(biāo)準(zhǔn)速率為1.5Mbit/s，我國(guó)支持E1標(biāo)準(zhǔn)。人們把這種高速的數(shù)字線(xiàn)路傳輸技術(shù)稱(chēng)為DSL，DSL是一種網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，xDSL為多種技術(shù)種類(lèi)的統(tǒng)稱(chēng)，它解決了用戶(hù)設(shè)備如何高速接入骨干網(wǎng)絡(luò)，即通常所說(shuō)的“最后一公里”問(wèn)題。DSL技術(shù)按上行信道和下行信道的速率是否相同可分為速率對(duì)稱(chēng)型和速率非對(duì)稱(chēng)型，速率對(duì)稱(chēng)型DSL技術(shù)又分為如下幾類(lèi)：
*高速數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（HDSL,High-data-rata Digital Subscriber Line）。
*單線(xiàn)路數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（SDSL,Single line Digital Subscriber Line）。
*ISDN數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（IDSL，ISDN line Digital subscriber Line）。
速率非對(duì)稱(chēng)型DSL技術(shù)種類(lèi)較多，由于網(wǎng)上數(shù)據(jù)通信中下行帶寬的需求一般遠(yuǎn)大于上行帶寬，所以速率非對(duì)稱(chēng)型DSL很適合Internet高速接入。速率非對(duì)稱(chēng)型DSL有以下技術(shù)種類(lèi)：
*非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（ADSL,Asymmetrical Digital Subscriber Line）。
*速率自適應(yīng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（VDSL,Very-high-rate Digital Subscriber Line）。
*通用非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（VADSL，Universal Asymmetrical Digital Subsciber Line）。
*消費(fèi)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)（CDSL,Consumer Digital Subscriber Line）。
其中ADSL普遍運(yùn)用于各種xDSL技術(shù)中，因其下行速率高、頻帶寬、性能優(yōu)等特點(diǎn)而深受廣大用戶(hù)的喜愛(ài)，成為繼調(diào)制解調(diào)器、ISDN之后的又一種更快捷、更高效地接入方式，被人們譽(yù)為“現(xiàn)代信息高速公路上的快車(chē)”。
2 xDSL交互網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
2.1 最初的路由器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
以ADSL為例，最初的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是基于路由器的，ATU-C（在局端）和ATU-R（在用戶(hù)端）為配對(duì)的終端設(shè)備。中心局（CO）通過(guò)Ethernet Hub或交換機(jī)連接IP路由器，這樣路由器的端口數(shù)據(jù)決定了ADSL用戶(hù)的數(shù)量。
這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足了人們最初對(duì)高速I(mǎi)nternet和LAN通信的需求，然而隨著網(wǎng)絡(luò)需求的不斷發(fā)展，它的缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái)，它不能滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大的需求，ADSL面向的對(duì)象是普通Internet用戶(hù)，如果一個(gè)用戶(hù)需要與多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行連接（比如用戶(hù)需求連接ISP和公司網(wǎng)絡(luò)），那么就需要另外的路由器實(shí)現(xiàn)這種連接，為每一種服務(wù)都提供路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)，是不可能的。最重要的是這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)QoS服務(wù)。這樣NSP發(fā)展了基于ATM第二層復(fù)用方式的ADSL網(wǎng)絡(luò)。
2.2ATM接入網(wǎng)絡(luò)
ATM over xDSL，為用戶(hù)提供了從遠(yuǎn)程用戶(hù)到ATM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，此外ATM可提供到因特網(wǎng)/企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)服務(wù)器的直接連接，這在性能、資源共享和冗余方面大大改善了因特網(wǎng)服務(wù)。作為ADSL接入網(wǎng)上的第2層協(xié)議，ATM具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，例如協(xié)議透明性；對(duì)多種QoS類(lèi)的支持及確何QoS等級(jí)的能力；ATM的帶寬可調(diào)性；利于對(duì)不同的xDSL成員的發(fā)展等。
采用ATM技術(shù)，NSP可以為用戶(hù)提供更友好的ADSL網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)PVC（永久虛電路）在用戶(hù)和信息提供者（如ISP或公司LAN網(wǎng)關(guān)）之間建立ATM通道。
2.2.1端到端的ATM體系
與前面基于路由器的網(wǎng)絡(luò)相比，PVC作為用戶(hù)與ISP或公司網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系通道，可以傳輸包括IP在內(nèi)的各種信息。另外一種技術(shù)是SVC（交換虛電路，SVC還處于實(shí)驗(yàn)階段）。
ATM接入網(wǎng)絡(luò)模型，在局端將許多個(gè)ATU-C復(fù)用在一起（即DSL復(fù)用器，DSLAM）。在這種設(shè)計(jì)下，所有的數(shù)據(jù)通信都經(jīng)過(guò)ATM骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠提供多種連接，并且為數(shù)據(jù)以及多媒體通信提供最佳的傳輸方式。在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)中心局（CO）通過(guò)DSLAM與每個(gè)ADSL用戶(hù)相連，ADSL用戶(hù)則通過(guò)ADSL調(diào)制解調(diào)器或ADSL PC卡進(jìn)行連接。
隨著市場(chǎng)的發(fā)展，ADSL用戶(hù)不斷增加，PVC的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將無(wú)法適應(yīng)大量的用戶(hù)接入規(guī)模。可以設(shè)想每個(gè)用戶(hù)需要與兩個(gè)ISP或公司網(wǎng)絡(luò)建立PVC的連接，整個(gè)ATM的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模就要翻一番。而SVC是可以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)快速增長(zhǎng)的需求的，用戶(hù)使用SVC可以像打電話(huà)一樣根據(jù)需要與不同的網(wǎng)絡(luò)連接，但由于SVC價(jià)格和技術(shù)因素，目前還不能為人們接受，這就出現(xiàn)了一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即在ATM網(wǎng)絡(luò)上建立PPP連接，也就是說(shuō)，人們可以在一個(gè)PVC鏈路上建立多個(gè)PPP的連接。
2.2.2基于ATM的PPP應(yīng)用
一旦在用戶(hù)端和服務(wù)提供者網(wǎng)絡(luò)之間建立起ATM層連接，會(huì)話(huà)在鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的建立和釋放就可以用PPP實(shí)現(xiàn)。
利用PPP的特性可以在ATM上提供必要的操作功能：
*身份鑒定（PAP、CHAP、帶標(biāo)記的系統(tǒng)）。
*第3層地址的自動(dòng)配置（例如域名的自動(dòng)配置，目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)對(duì)IP地址的分配）。
*多個(gè)并行連接（即多個(gè)PPP會(huì)話(huà)）
*對(duì)第3層的透明性（例如目前PPP既可支持IP，又能支持IPX）。
*加密、壓縮、計(jì)費(fèi)等。
3 對(duì)不同客戶(hù)需求的幾種應(yīng)用方案
3.1PC單機(jī)用戶(hù)方案
針對(duì)單機(jī)用戶(hù)，用戶(hù)端ADSL調(diào)制解調(diào)器直接和PC相聯(lián)，在調(diào)制解調(diào)器前端加裝分離器將語(yǔ)音信號(hào)和數(shù)字信號(hào)分離，它們占用不同的帶寬，各自獨(dú)立地傳送數(shù)據(jù)。它的話(huà)音部分走的是傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)，而數(shù)據(jù)部分則接入寬帶ATM平臺(tái)，由于其不經(jīng)過(guò)電話(huà)局的交換機(jī)，因而無(wú)需繳付電話(huà)費(fèi)，屬于專(zhuān)線(xiàn)方式，一直處于在線(xiàn)狀態(tài)。業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)可以是Internet上的任何資源，比如可以是視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，PC用戶(hù)通過(guò)ADSL實(shí)時(shí)地接收視頻信號(hào)。
3.2小型局域LAN
LAN用戶(hù)與PC用戶(hù)的主要區(qū)別在于用戶(hù)端的連接方式，LAN內(nèi)用戶(hù)先集結(jié)到Hub或Switch上，再通過(guò)ADSL調(diào)制解調(diào)器、分離器接入電話(huà)網(wǎng)絡(luò)。
3.3LAN over ADSL互聯(lián)
多個(gè)LAN用戶(hù)都各自通過(guò)ADSL接入電話(huà)網(wǎng)絡(luò)，它們之間也會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)往來(lái)，這樣便形成了多個(gè)LAN的互聯(lián)系統(tǒng)，電話(huà)寬帶網(wǎng)作為各LAN之間的數(shù)據(jù)走廊。
4 結(jié)束語(yǔ)
利用xDSL技術(shù)并不能架構(gòu)整個(gè)的寬帶網(wǎng)絡(luò)，它只是寬帶網(wǎng)絡(luò)中連接用戶(hù)到骨干網(wǎng)絡(luò)的一部分。在北美xDSL得到了較為廣泛的應(yīng)用，而在國(guó)內(nèi)還只處于起步階段。我國(guó)有世界上最大的固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò)，上網(wǎng)用戶(hù)也正在急劇膨脹著，而目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笳系K就是網(wǎng)絡(luò)速度，xDSL技術(shù)在普通電話(huà)線(xiàn)上使得數(shù)據(jù)能以兆計(jì)的速度傳輸，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ欢�，由于安裝成本相對(duì)高昂，目前還難以普及。通過(guò)對(duì)xDSL體系結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)于不同需求用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)接入方式有著重要的意義。
摘自《中國(guó)數(shù)據(jù)通信》2001.9
