浅谈ADSL宽带接入技术__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论文,名

所属栏目：计算机网络论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:161

副标题#e#计算机网络技术可以说是当前业界最为热门的技术之一，通常可以把网络划分为两个部分：骨干网和接入网。接入网即是终端用户和骨干网络之间的连接部分。随着骨干网速度的快速提升，接入技术也有了很大的发展。
　　随着电子政府、电子商务、电子社区以及各类Ieternet相关应用的飞速发展，应用对带宽的需求越来越大，网上流量每6～9个月就翻一番。再加上由单一信息形式、单一业务向数据、语音、图像“三合一”多媒体信息形式以及综合业务方向发展，也即所谓交互式多媒体信息时代的到来，对网络容量提出了越来越高的要求。目前骨干网速度已经达到了上百Gbps，并且在很多城市已经实现了光纤到大楼、小区。
　　如何使千家万户上网，便是大家都在谈论的所谓“最后一公里”的接入问题。接入网建设投资约占信息网络基础设施总投资的一半以上，可以说这是宽带网络建设的瓶颈、热点和关键环节。目前，各种宽带接入技术的发展正方兴未艾，竞争激烈。
　　目前国际上主流并且比较成熟的技术包括xDSL技术、以太网技术、光纤接入技术、Cable技术、电力线通信技术以及无线接宽带接入技术等。
　　就从属关系而言，ADSL是xDSL家族的一种。ADSL（AsymmertricalDigitalSubscriberLine）的含义是非对称数字用户线路。高速率的视频、音频、和数据信号借助普通电话线传送，使得普通固定电话用户以较小的投资，实现家庭办公、多媒体通信、视频点播、快速访问Internet等诸多业务。
　　1    ADSL的定义
　　1.    1ADSL为何能在普通电话线上实现高速率的传输速度
　　理论上，电话线约有2MHz的带宽，而平常的语音通信仅占用了0~4KHz的频段，电话线的带宽未得到充分利用。ADSL采用了频分复用技术，在电话线4KHz以上的频段传送数据，研究表明，ADSL工作频带为25K~1104KHz。正是因为ADSL信号的工作频带和语音业务（电话）的工作频带互不重叠，并且ADSL数据流并不通过程控交换机，所以通过一条电话线，用户可做到一边打电话一边高速上网。
　　1．2何谓非对称
　　我们说ADSL的不对称，是指其上行速率（最高640Kbps）和下行速率（最高8Mbps）的非对称性。
　　1.    3ADSL的系统结构
　　ADSL系统主要由安装在网络侧的ADSL局端设备（ADSL接入复用器）
　　DSLAM和安装在用户侧的用户端设备ATR-U（ADSL-Modem）组成。
　　除此之外，线路两侧还要安装POTS信号分离器（ADSL滤波器）。在网络侧，POTS分离器将电话信号和ADSL信号分离，分别送入程控交换机和ATM交换机（或者核心路由器）。在用户侧，POTS分离器负责将下行方向的混合信号分离出模拟信号和数字信号，分别送给用户电话机和ADSL-Modem，并且在上行方向上还负责将来自电话机的模拟信号和来自ADSL-Modem的数字信号复用在同一对双绞线上。
　　2ADSL的技术标准
　　ADSL的技术标准有两种：一种是全速率（Full-rate）的ADSL标准——G.dmt，支持640Kbps/8Mbps的高速上行/下行速率；另一种是简化的ADSL技术标准——G.lite，最高上行速率降为512Kbps，最高下行速率降为1.5Mbps，另外在用户侧还取消了POTS信号分离器。
　　我们说ADSL的标准化程度较高，有两层含义：其一是ADSL技术标准仅有两种（HFC宽带网有四种技术标准）；其二是两种技术标准并非截然不同，G.lite仅是G.dmt的简化版本。实际上，这样给工程技术人员留下了极大的回旋余地，根据工程实际情况可采用不同的方案：
　　2.1就高档社区和小型办公室而言，对智能化程度要求较高，我们不妨采用高配置方案，使用全速率的ADSL宽带网接入技术。
　　2.2对于普通家庭用户，适合推广简化的ADSL技术方案——G.lite。虽然速率有所降低，但用户端省去了POTS信号分离器，降低了设备的购置费用和#p#副标题#e#安装成本，性价比占有一定优势。
　　2.3一般而言，电信局为了最大范围的扩展市场，抓住庞大的普通消费群体，要对ADSL宽带网限速（一般提供512Kbps的接入速率），以降低用户费用。在这种背景之下，G.lite有着更好的市场前景。
　　3ADSL的特点
　　3.1ADSL的优点
　　相对于某些地方试点的混合光纤同轴网（HFC）而言，ADSL有着如下的优势：
　　①技术标准比较统一。前面已经提到，ADSL有两种技术标准——G.dmt和G.lite，并且后者仅仅是对前者的简化，而目前电缆调制解调器（CableModem）存在四种不同标准：北美的MCNS以及IEEE802.14工作组，欧洲的DVB/DAVIC以及ITU-T。标准的不统一，一定程度上限制了HFC的发展。
　　②ADSL不需对现有线路改造。而目前我国小区的共用天线系统（CATV）属于单向有线电视网络，采用HFC宽带接入技术时，必须对现有线路进行改造，更换原有的同轴电缆，把线路原有的单向放大器换为双向放大器，这样线路上的投资较大。
　　③ADSL用户独占带宽。从网络拓扑结构的角度讲，由于ADSL为每位用户提供单独的一条线路，相当于星型的拓扑结构，其带宽为每个用户所独享。而具有带宽优势的HFC接入方案，采用的是分层树型结构，本质上是一个粗糙的总线型拓扑结构，那意味着用户将和邻近用户共享带宽，当同一时间同一线路上上网人数增多时，网络速度将明显变慢，其带宽优势将大打折扣。并且总线型网络的安全性差是其固有的缺陷。
　　和普通拨号Modem和ISDN相比，ADSL的速率要高很多，后两者速率分别为56Kbps/128Kbps。除此之外，ADSL的数据信号并不通过电话交换机，不需拨号，专线上网，不需支付电话费。
　　3.2ADSL的技术优势
　　①可同时提供电话和高速数据业务
　　电信企业的主干网已采用2.5Gbit/s和10Gbit/s的超高速光纤，但连接用户和交换局的用户线绝大多数仍是电话用的双绞线，以现有的调制技术不能满足用户高速接入的需求。导入ADSL技术后，即可在双绞线上传送高达数Mbit/s的数字信号，如配置了分离音频频带和高频带的分离器，则可同时提供电话和高速数据业务。
　　②ADSL投资小
　　基于光纤同轴电缆混合网(HFC)的CableModem作为接入线路高速化的计划受阻。虽然采用CableModem能够使CATV用户线路提供数Mbit/s的数据传输能力，但因多个用户共享带宽和安全等因素使能够利用此项业务的用户受到很大限制；实验和调查表明，在现有的基础设施上，能够利用CableModem的用户仅约占15%左右。并且CableModem技术需对现有的设施进行双向改造，投资巨大。而电话用户环路已大量铺设，可充分利用铜缆资源。
　　③减轻电话网的符合
　　减轻电话网的负荷是导入ADSL的第三个原因。有相当多的地区其市内电话采取定额月租计费，因此不少拨号用户24小时一直与Internet相连，占用ISP服务器端口，使用户交换机过负荷运行。采用ADSL技术则可通过分离器将话音和数据分别送入电话交换机和Internet，从而抑制了Internet的业务量流入电话网。
　　3．3ADSL的缺陷
　　当然，ADSL也有它的缺点：
　　ADSL对线路要求较高。前面已经提到，ADSL是基于铜芯对绞线的传输技术，双绞线能有效的抵抗外界电磁场干扰。但在实践中笔者发现，为了降低工程造价，电气设计人员（或者甲方要求）较多的使用了平行电话线（如HPV-2X0.5），如果还有强弱电的箱体设置和线路敷设不合理、管材选用不当和接地问题等因素引发的电磁干扰，将对ADSL传输非常不利。
　　ADSL-Modem目前价格还比较昂贵。除此外，电信局还得收取一定的连接费（或者初装费）。
　　ADSL亟需建立合理的收费制度。
　　4ADSL的应用和展望
　　4.1在国外尤其是在北美及亚太地区ADSL已经得到了广泛的应用。目前在国内，ADSL也得到了一定程度的推广和应用，据不完全统计，在浙江#p#副标题#e#、河北、新疆等地电信局已经推出这项业务，并且得到成功推广。从用户的反映和实测数据看，应用情况是比较成功的。当然，有的采用了G.dmt标准，有的采用了G.lite标准，并且各地的收费标准有一定差异。综合各地情况看，合理的收费将成为决定ADSL市场占有率的关键因素。
　　4.2新一代ADSL技术的应用前景
　　新一代ADSL芯片的研发在标准形成的过程中一直在进行，不同的芯片厂商采用不同的策略。有的厂商分阶段研制ADSL2和ADSL2+芯片，其主要考虑是，一方面，ADSL2比ADSL2+标准化进程快(至少相差半年)，另一方面，ADSL2的芯片成本在有一定产量的情况下比ADSL增加不多，有望在市场上取得一定优势，此后再根据需求状况决定ADSL2+芯片的生产。
　　由于ADSL2与第一代ADSL相比在速率上并没有很大的增加，而在ADSL2的基础上发展起来的ADSL2+通过扩展下行频带可以大大提高下行速率，因此芯片厂商将不会推出只支持ADSL2的芯片，而是以ADSL2+的方式在芯片上同时支持ADSL2和ADSL2+。另外，随着ADSL技术的迅猛发展、第一代ADSL用户的不断增加，为了与已有的ADSL用户兼容，未来的ADSL2、ADSL2+设备可能会选择同时支持G.992.1、G.992.3和G.992.5标准，以能够适配远端设备所支持的操作模式。
　　ADSL2利用现有电话铜缆资源，可在开通话音业务(POTS、ISDN)的同时，利用高频段提供宽带数据业务。其中ATU-C、ATU-R分别为局端和用户端的ADSL2收发单元，话音和数据业务通过分离器(Splitter)隔开。
　　从应用角度来看，在我国，ADSL的应用近几年来不断推广，特别是2008年，发展势头强劲，用户数进入快速增长时期，已成为运营商业务收入的主要增长点之一。同时，由于VDSL技术，特别是以太网与VDSL结合的EoVDSL方式，与ADSL和以太网接入相比具有一定的潜在优势，也得到了运营商和设备制造商的广泛关注。因此，有必要紧密跟踪新一代ADSL和VDSL技术的进展，在综合考虑性能、成本、技术成熟度、市场需求等因素在基础上制订恰当的发展策略。
　　5结束语
　　要获得比较满意的性能，除了要更好地设计ADSL设备外，运营商也要提供高质量的线路。因为ADSL设备可以自适应地改变传输速率，当线路不能满足一定的要求时，用户会感到传输速率得不到保证。所以，在开始使用ADSL之前，要对线路进行测试和优化。如测试环路长度、环路电阻、环路损耗是否可接受，定位并去掉影响高速传输的加感线圈和桥分点，对线路误码率进行测试等。
　　现在，我国自加入WTO之后，随着我国电信市场的逐步放开，国外电信运营商必然看好中国这个庞大的市场，竞争结果必然是费用的降低，相信ADSL宽带网接入技术在我国必然有广阔的市场前景。