xDSL技术文档格式.docx
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DSL给予我们:
.几乎立刻的网络升级
.比光纤和同轴电缆更便宜的选择
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xDSL是DSL(DigitalSubscriberLine)的统称,意即数字用户线路,是以铜电话线为传输介质的点对点传输技术。
DSL技术在传统的电话网络(POTS)的用户环路上支持对称和非对称传输模式,解决了经常发生在网络服务供应商和最终用户间的"
最后一公里"
的传输瓶颈问题。
由于电话用户环路已经被大量铺设,如何充分利用现有的铜缆资源,通过铜质双绞线实现高速接入就成为业界的研究重点,因此DSL技术很快就得到重视,并在一些国家和地区得到大量应用。
xDSL系统主要由局端设备(DSLAM--DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer)和用户端设备(CPE)组成,其实现原理如下图所示。
局端由DSLAM接入平台、DSL局端卡、语音分离器、IPC(数据汇聚设备)等组成,其中IPC为可选的设备。
语音分离器将线路上的音频信号和高频数字调制信号分离,并将音频信号送入电话交换机,高频数字调制信号送入DSL接入系统;
DSLAM接入平台可以同时插入不同的DSL接入卡和网管卡等;
局端卡将线路上的信号调制为数字信号,并提供数据传输接口;
IPC为DSL接入系统提供不同的广域网接口,如ATM、帧中继、T1/E1等。
这些设备都设在电话系统的交换机房中。
用户设备由DSLModem和语音分离器组成,DSLModem对用户的数据包进行调制和解调,并提供数据传输接口。
1.其他传输技术
传统电话系统在用户环路上利用0~3KHz的频率传送语音,电话交换机将模拟语音信号转成64Kbps(零次群)的数字信号,通过多路复用技术,将多路语音信号合并为T1/E1或更高,通过光纤或铜缆传输到其他交换机。
因此,由于电话系统的限制,利用电话连接进行数字传输的速率不是很高(33.6/56Kbps)。
ISDN基本速率综合数字业务网可向用户提供2B+D=160Kbps的传输速率,用户利用数字终端可分别或组合利用这个带宽。
ISDN利用线路的80~100KHz频率传输信号。
通过用户环路的T1/E1基带专线技术,传统的T1/E1专线技术利用非常简单的基带调制方法AMI(T1)或HDB3(E1)传输信号,由于调制技术的限制,传输距离很短,需要在线路中安装放大器,信号功率大,干扰大。
2.DSL技术
DSL技术是利用在电话系统中没有被利用的高频信号传输数据。
DSL利用了更加先进的调制技术:
·
2B1Q--由AMI技术发展出来的基带调制技术,能够利用AMI的一半频带达到AMI一样的传输速率,由于降低了频带要求,提高了传输距离,主要应用于H/SDSL技术中。
QAM--传统的拨号Modem所用的技术,MVL将其扩展到高频段,并综合了复用技术,以支持多Modem共享同一线路。
CAP--载波频率可变,在一个频率周期或波特内传输2到9位二进制数据,因此在相同的传输速率下,占用更少的带宽,传输距离更远,主要应用于H/SDSL,RADSL中。
DMT--将高频段划分为多个频率窗口,每个频率窗口分别调制一路信道,由于频段间的干扰,传输距离相对短,应用于ADSL中。
DMT已成为ANSI制订的ADSL应用的调制标准--T1.413。
下表比较了各种编码技术在不同DSL技术中的应用。
xDSL中,"
x"
代表着不同种类的数字用户线路技术。
各种数字用户线路技术的不同之处,主要表现在信号的传输速率和距离,还有对称和非对称的区别上。
DSL技术主要分为对称和非对称两大类。
1、对称DSL技术
对称DSL技术主要有以下几种:
1)HDSL--High-bit-rateDSL(高比特率DSL)
HDSL是xDSL技术中最成熟的一种,已经得到了较为广泛的应用。
这种技术可以通过现有的铜双绞线以全双工T1或E1方式传输。
(一个将要出现的称之为HDSL2的版本将可以使用单根双绞线完成同样的任务)。
其特点是:
利用两对双绞线传输;
支持N×
64kbps各种速率,最高可达E1速率;
HDSL是T1/E1的一种替代技术,主要用于数字交换机的连接、高带宽视频会议、远程教学、蜂窝电话基站连接、专用网络建立等。
与传统的T1/E1技术相比,HDSL具有以下优点:
价格便宜;
容易安装,T1/E1要求每隔0.9~1.8公里就安装一个放大器,而HDSL可在3.6公里的距离上传输而不用放大器。
2)SDSL--Single-lineDSL,这是HDSL的单线版本,它可以提供双向高速可变比特率连接,速率范围从160Kbps到2.084Mbps。
利用单对双绞线;
支持多种速率到T1/E1;
用户可根据数据流量,选择最经济合适的速率,最高可达E1速率,比用HDSL节省一对铜线;
在0.4mm双绞线上的最大传输距离为3公里以上。
3)MVL--MultipleVirtualLine(多虚拟数字用户线)
MVL是Paradyne公司开发的低成本DSL传输技术。
利用一对双绞线;
安装简便,价格低廉;
功耗低,可以进行高密度安装;
利用与ISDN技术相同的频率段,对同一电缆中的其他信号干扰非常小;
支持语音传输,在用户端无需语音分离器;
支持同一条线路上同时连接多至8个MVL用户设备,动态分配带宽;
上/下行共享速率可达768Kbps;
传输距离可达7公里。
4)IDSL(ISDN数字用户线)通过在用户端使用ISDN终端适配器和在双绞线的另一端使用与ISDN兼容的接口卡,这种技术可以提供128Kbps的服务。
2、非对称DSL技术
非对称DSL技术主要有以下几种:
1)ADSL--AsymmetricDSL(非对称DSL),ADSL为网络提供速率从32Kbps到8.192Mbps的上行流量和从32Kbps到1.088Mbps的下行流量,同时在同一根线上可以仿真提供语音电话服务。
利用一对双绞线传输;
上/下行速率从1.5Mbps/64Kbps到6Mbps/640Kbps;
支持同时传输数据和语音。
2)RADSL--RateAdaptiveDSL(速率自适应DSL),这种技术允许服务提供者调整xDSL连接的带宽以适应实际需要并且解决线长和质量问题。
支持同步和非同步传输方式;
速率自适应,下行速率从640Kbps到12Mbps,上行速率从128Kbps到1Mbps;
3)VDSL--VeryHighDataRateDSL(甚高速数字用户线)在用户回路长度小于5000英尺的情况下,可以提供的速率高达13Mbps甚至还可能更高,这种技术可作为光纤到路边网络结构的一部分。
此技术可在较短的距离上提供极高的传输速率,但应用还不是很多。
此外还有一些公司所提出的建议,如UDSL(UnidirectionalDSL)、x2/DSL,应用很少。
五、xDSL技术的应用范围
1.对称DSL技术
对称DSL技术主要用于替代传统的T1/E1接入技术。
与传统的T1/E1接入相比,DSL技术具有对线路质量要求低、安装调试简单等特点。
广泛地应用于通信、校园网互连等领域,通过复用技术,可以同时传送多路语音、视频和数据。
2.非对称DSL技术
非对称DSL技术非常适用于对双向带宽要求不一样的应用,如Web浏览、多媒体点播、信息发布等,因此适用于Internet接入、VOD系统等。
ADSL
二、标准
四、未来
ADSL是DSL的一种非对称版本,它利用数字编码技术从现有铜质电话线上获取最大数据传输容量,同时又不干扰在同一条线上进行的常规话音服务。
其原因是它用电话话音传输以外的频率传输数据。
也就是说,用户可以在上网"
冲浪"
的同时打电话或发送传真,而这将不会影响通话质量或降低下载Internet内容的速度。
ADSL能够向终端用户提供8Mbps的下行传输速率和1Mbps的上行传输速率,比传统的28.8K模拟调制解调器快将近200倍。
这也是传输速率达128Kbps的ISDN(综合业务数据网)所无法比拟的。
与电缆调制解调器相比,ADSL具有独特优势:
它提供针对单一电话线路用户的专线服务,而电缆调制解调器则要求一个系统内的众多用户分享同一带宽。
尽管电缆调制解调器的下行速率比ADSL高,但考虑到将来会有越来越多的用户在同一时间上网,电缆调制解调器的性能将大大下降。
另外,电缆调制解调器的上行速率通常低于ADSL。
不容忽视的是,目前,全世界有将近7.5亿铜质电话线用户,而享有电缆调制解调器服务的家庭只有1200万。
ADSL设计目的有两个功能:
高速数据通信和交互视频。
数据通信功能可为因特网访问、公司远程计算或专用的网络应用。
交互视频包括需要高速网络视频通信的视频点播(VoD)、电影、游戏等。
目前,ADSL只支持与T1/E1的接口,在未来可以到桌面。
下传速率由距离、线缆尺寸、干扰等多种因素所影响,从10Kbps到640Kbps,下表为一定距离内标准的下传速率:
Speed(feet)
Distance(Mbps)
<
=9000
8.448
>
9000to<
=12000
6.312
12000to<
=16000
2.048
16000to<
=18000
1.544
二、ADSL的标准
一直以来,ADSL有CAP和DMT两种标准,CAP由AT&
TParadyne设计,而DMT由Amati通信公司发明,其区别在于发送数据的方式。
ANSI标准T1.413是基于DMT的,DMT已经成为国际标准,而CAP则大有没落之势。
近来谈论很多的G.Lite标准很被看好,不过DMT和G.Lite两种标准各有所长,分别适用于不同的领域。
DMT是全速率的ADSL标准,支持8Mbps/1.5Mbps的高速下行/上行速率,但是,DMT要求用户端安装POTS分离器,比较复杂;
而G.Lite标准虽然速率较低,下行/上行速率为1.5Mbps/512Kbps,但由于省去了复杂的POTS分离器,因此用户可以像使用普通Modem一样,直接从商店购买CPE,然后自己就可以简单安装。
就适用领域而言,DMT可能更适用于小型或家庭办公室(SOHO);
G.Lite则更适用于普通家庭用户。
1、CAP(CarrierlessAmplitude/PhaseModulation)
CAP是AT&
TParadyne的专有调制方式,数据被调制到单一载体信道,然后沿电话线发送。
信号在发送前被压缩,在接收端重组。
2、DMT(DiscreteMu