ADSL寬帶接入技術及應用

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隨著信息技術的發(fā)展,特別是Internet的商業(yè)應用和多媒體服務諸方面的迅速發(fā)展,用戶對信息傳輸速率提出了越來越高的要求。要改善目前上網速率慢的情況,除了增加骨干網的帶寬、路由器速度和服務器的處理能力外,更主要的在于如何提高用戶接入網的傳輸速率。為了實現用戶接入的數字化、寬帶化,提高用戶上網速度,光纖到戶(FTTH)是今后發(fā)展的必然方向。但由于光纖用戶網的成本過高,要實現光纖到戶還需要很長的時間。而且目前全世界已經有超過7億條固定銅線在使用,所以目前應該首先考慮如何利用已經鋪設好的銅線來傳送高速數據。在今后十幾年甚至幾十年內大多數用戶網仍將繼續(xù)使用現有的銅線環(huán)路。近年來人們提出了多項過渡性的寬帶接入網技術,其中ADSL(非對稱數字用戶環(huán)路)是最具前景與競爭力的一種,在未來十幾年甚至幾十年內將占主導地位。

目前,ADSL的熱潮席卷世界各地,Intel、Compaq、Siemens、CISCO、3COM、Alcatel等公司均致力于發(fā)展ADSL技術,相繼推出了ADSL產品,全球許多電信廠商和ISP也紛紛推廣各自的ADSL服務,北美、新加坡等率先將ADSL正式投入營業(yè),日本、韓國及中國臺灣地區(qū)等已進入試驗階段,中國電信在北京、上海、廣東、福建等地已進行相關的網絡測試并開始試驗性推廣,深圳已進入了實用階段。

1。粒模樱痰闹饕攸c

DSL(Digital。樱酰猓螅悖颍椋猓澹颉。蹋椋睿澹┦且糟~質電話線為傳輸介質的傳輸技術組合,它包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等,一般稱之為xDSL。其主要差別表現在信號傳輸速度、距離、上行速率、下行速率、對稱性幾個方面。

HDSL與SDSL支持對稱的T1/E1(1.544Mbps/20.48Mbps)傳輸。其中HDSL的有效傳輸距離為3~4公里,且需要兩至四對銅質雙絞電話線;SDSL最大有效傳輸距離為3公里,只需一對銅線。比較而言,對稱DSL更適用于企業(yè)點對點連接應用,如文件傳輸、視頻會議等收發(fā)數據量大致相應的工作。同非對稱DSL相比,對稱DSL的市場要小得多。

VDSL、ADSL和RADSL屬于非對稱式傳輸。其中VDSL技術是xDSL技術中最快的一種,在一對銅質雙絞電話線上,上行數據的速率可達13~52Mbps,下行數據的速率為1.5~2.3Mbps,但是VDSL的傳輸距離只在幾百米以內,VDSL可以成為光纖到戶的具有高性價比的替代方案。ADSL技術是1989年由Bellcore提出的一種新興的標準化調制解調傳輸技術,該技術可以在普通電話線上將現有電話線路的頻寬經由調制解調技術處理后擴大,ADSL將高速數字信號安排在普通電話頻段的高頻側,再用濾波器濾除如環(huán)路不連續(xù)點和震鈴引起的瞬態(tài)干擾后即可與傳統(tǒng)電話信號在同一對雙絞線共存而不互相影響;ANSIT1.143標準規(guī)定ADSL在傳輸距離為9000~12000英尺時,下行速率為8Mbps,上行速率為1.5Mbps;在傳輸距離為15000~18000英尺時,數據速率降為下行1.5Mbps和上行64kbps。從ADSL的傳輸速率和傳輸距離上看,ADSL都能夠較好地滿足目前用戶接入Internet的要求;而且ADSL這種不對稱的傳輸技術符合Internet業(yè)務下行數據量大,上行數據量小的特點。RADSL能夠提供的速度范圍與ADSL基本相同,但它可以根據雙絞銅線質量的優(yōu)劣和傳輸距離的遠近動態(tài)地調整用戶的訪問速度。正是RADSL的這些特點使RADSL成為用于網上高速沖浪、視頻點播、遠程局域網絡訪問的理想技術,因為在這些應用中用戶下載的信息往往比上載的信息要多得多。

2。粒模樱膛c其它接入技術的比較

ADSL接入服務具有獨特的技術優(yōu)勢和較高的性能價格比,它無需另鋪電纜,節(jié)省投資;滲入能力強,接入快,適合于集中與分散的用戶;能為用戶提供上、下行不對稱的傳輸帶寬;采用點一點的拓撲結構,用戶可獨享高帶寬;可廣泛用于視頻業(yè)務及高速INTERNET等數據的接入。

2.1。粒模樱膛cCable Modem的比較

ADSL技術不同于電纜調制解調器,它不被眾多用戶所共享,因此其速率和容量不會像電纜調制解調器那樣受用戶數量多少的影響。Cable。停铮洌澹淼模龋疲媒尤敕桨覆捎梅謱訕湫徒Y構,其優(yōu)勢是帶寬比較高(10M),但這種技術本身是一個較粗糙的總線型網絡,這就意味著用戶要和鄰近用戶分離有限的帶寬,當一條線路上用戶激增時,其速率將減慢。有關資料表明,大部分情況下,HFC方案必需兼顧現有的有線電視節(jié)目,因而占用了部分帶寬,有部分帶寬可供傳送其它數據信號,所以只能達到Cable。停铮洌澹淼睦碚搨鬏斔俾实囊恍“。大量實驗表明,其速度減為1M~2Mbps,更常見的是400K~500Kbps。綜合來看,即使在理想狀態(tài)下,HFC只相當于一個10Mbps的共享式總線型以太網,而ADSL接入方案在網絡拓撲結構上較為先進,因為每個用戶都有單獨的一條線路與ADSL局端相連,它的結構可以看作是星型結構,它的數據傳輸帶寬是由每一用戶獨享的。

2.2。粒模樱膛c普通撥號Modem及N-ISDN的比較

普通撥號Modem的最高速率是56K,N-ISDN的速率為128K,顯然ADSL的速率優(yōu)熱是不言而喻的。ADSL可將現有的銅電話線(亦稱“銅雙絞線”)轉化成多媒體寬帶分布系統(tǒng)。它在同一銅線上分別傳送數據和語音信號,數據信號不通過電話交換機設備,減輕了電話交換機的負載,它無需像普通的模擬調制解調器那樣撥號,永遠處于“在線”狀態(tài),很難出現掉線的情況,用戶在享受高傳輸速率的同時,還可使用電話服務。另外,利用ADSL,多人通過局域網上網且不易擁擠。一個公司甚至一個住宅小區(qū)的局域網通過ADSL上網,沖浪的速度仍能保持較高狀態(tài)。

3。粒模樱痰膽们熬

ADSL作為一種高速接入技術具有很強的生命力,目前世界上許多電信公司對ADSL傳輸系統(tǒng)進行了成功開發(fā),歐洲和北美已開始規(guī)模應用。一般認為,ADSL可以在以下諸多方面將得到廣泛應用。

高速數據接入。用戶可以通過ADSL寬帶接入方式快速地瀏覽各種互連網上的信息,進行網上交談、游戲、動畫和收發(fā)電子郵件,獲得所需要的信息。深圳已提供ADSL高速寬帶接入Internet服務,ADSL用戶訪問相應的站點即可享受多種寬帶多媒體服務。

視頻點播;诜菍ΨQ性傳輸技術的ADSL特別適合用戶對音樂、影視和交互式游戲的點播,用戶可以根據自己的需要,任意地對上述業(yè)務進行隨意控制,而不必象有線電視節(jié)目一樣受控于電視臺。如深圳視聆通寬帶網站與廣州視聆通寬帶網站上的視頻點播VOD、音樂廳、網上劇場等;并可提供網上游戲、交互電視和網上購物等寬帶多媒體服務。

網絡互連業(yè)務。ADSL寬帶接入方式可以接不同地點的企業(yè)網或局域網連接起來,避免了企業(yè)分散所帶來的麻煩,同時又不影響各用戶對互連網的瀏覽。

家庭辦公。通信技術的飛躍發(fā)展已經越來越影響著人們的生活與工作方式,一些企業(yè)的工作人員因為某種原因需要在家里履行自己的工作職責,通過高速的接入方式從自己企業(yè)信息庫中提取所需要的信息甚至而對面地和同事進行交談,完成自己的工作任務。

遠程教學、遠程醫(yī)療等。隨著ADSL技術的進一步推廣應用,ADSL接入服務還將可以提供點對點的遠程醫(yī)療,遠程教學等服務。通過寬帶的接入方式,教育和醫(yī)療資源的全社會共享將成為大勢所趨。

4。粒模樱探尤爰夹g原理

ADSL的接入模型主要有中央交換局端模塊和遠端模塊組成,其接入系統(tǒng)如圖1所示。ADSL接入系統(tǒng)采用市話雙絞線路作為傳輸媒質,能同時支持數據和話音業(yè)務,因此接入系統(tǒng)的基本結構由局端數據復用設備DSLAM(DSL。粒悖澹螅蟆。停酰欤簦椋穑欤澹澹颍、局端話音數據分離器(Splitter)、本地市話線路、用戶端話音數據分離器和用戶端數據設備RTU(Remote Terminal。眨睿椋簦┙M成。

一般將多個ADSL局端收發(fā)模塊ATU-C(ADSL。裕颍幔睿螅恚椋螅螅椋铮睢。眨睿椋簦茫澹睿簦颍幔欤┘稍冢模樱蹋粒驮O備中的一線線路卡內,來自不同線路卡的用戶數據流量經DSLAM復用后形成上行數據鏈路,并由DSLAM來提供所需的網絡數據接口。每個ATU-C對應的局端Splitter通常也可集成在DSLAM設備中,再由局端集成的Splitter組提供一個通向話音交換機的市話電纜接口。一般用戶端話音數據分離器為一單獨分立設備,由它提供面向用戶室內話機和RTU設備的線路接口。用戶端Splitter一般安裝在市話線路中入戶線的進門處以避免用戶室內并機分支線路對ADSL高頻數據傳輸通路造成的影響。ADSL用戶端收發(fā)模塊ATU-R(ADSL。裕颍幔睿螅恚椋螅螅椋铮睢。眨睿椋簦遥澹恚铮簦澹┌谟脩舳藬祿O備RTU內,并由RTU最終向用戶提供通用的用戶數據接口。

ADSL接入系統(tǒng)中,原有的模擬話音雙工通路通過局端和用戶端Splitter來維持。話音數據分離器由高頻濾波器和低頻濾波器組成,它將ADSL線路模擬頻帶劃分為高頻段和低頻段,其中高頻段用于數字載波調制的數據傳輸通路,低頻段用于話音通路。ADSL接入系統(tǒng)中上行和下行數據通路的建立則通過ATU-C和ATU-R的初始化同步過程來完成。

ADSL設備既可以直接接入系統(tǒng)中的局端設備DSLAM,又可以是用戶端設備RTU。目前ADSL設備在線路接口上采用的調制技術主要有QAM、CAP和DMT方式;而在數據接口上采用的傳送模式則主要有以太包和ATM信元等方式。但是不管這些設備的在向線路接口或數據接口的具體實現方式如何,它們在面向線路接口的物理媒質相關模塊中均應具備線路編碼、傳輸同步過程初始化、話音和數據通道的分離、線路傳輸同步過程初始化、話音和數據通道的分離、線路傳輸信號的加解擾碼以及數字傳輸通道的嵌入操作控制等功能;而在面向數據接口的傳輸匯聚模塊則應具備數字信道的復用及解復用、數字傳輸信號的前向糾錯、線路傳輸幀格式的實現、面向高層(如ATM鏈路局或IP網絡層)的協議處理和網元設備管理等功能。

 

   來源:維庫開發(fā)網
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