[科普中国]-不对称数字用户线

技术原理

ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Loop）是在电话线上运用的一种新的宽带接入技术，它是利用电话铜线，为网络用户提供上、下行非对称的传输速率。 在应用 ADSL 技术时，ADSL modem 是用来分离模拟信号和数字信号的，即将用户上网的语音信号传送给话机，而数字信号传送到 pc 机。 于此同时，在局端也有一个起相同作用的设备。 正是由于 ADSL 技术的这种作用，才能够让用户在使用ADSL 技术时保证上网和打电话互不干扰。 ADSL使用的是编码技术，目前有离散多音复用 DMT 和抑制载波幅度和相位的 CAP 两种。这两种编码技术有其共同点，都使用正交幅度调制。 而区别在于，CAP 的数据会被调制到单一载波上，然后再使用 QAM 进行调制。1

DMT 以 4kHz 的宽度将 26kHz—1.1Mhz 的数据传输带分为 25 个上行子通道和 249 个下行子通道，在理论上可以达到传送 15b/Hz 的速率。 因而，ADSL 在理论上的上行速率为1.5Mb/s，下行速率为 14.9 Mb/s。 并且 ADSL 使用的频分多路复用和回波消除的调制技术，在电话线上实现了有效宽带分隔。1

同时，DMT 具有很强的抗干扰能力。 频率的信号会受到电话铜线质量、外部环境的影响，而 DMT 能够自动调整各个子通道的速度，尽可能地实现可能条件下的最高速率。 DMT 在受到干扰时，受到干扰的子通道的速率会有所降低，而没有受到感染的各子通道的传输速度不会受到影响，而 CAP 采用的单载波单通道方式，只要受到感染，所有的子通道的速率都会降低，这样对于没受到干扰的频段就浪费了。1

技术优点ADSL 接入技术在运用过程可表现出很多优点，它无需另铺电缆，直接利用用户的电话线，并且传输数据和语音信息互不干扰，可同时上网和打电话。 ADSL 技术也能保证用户固定、独享的高宽带，适合高速 Internet 等数据的接入，具体而言，主要有以下方面的特点：

高速的网络服务ADSL 接入技术可以为用户提供上、下行不对称的传输带宽。 ，其上行速度可以达到 64K～640kbit/s，下行具有 2～8Mbit/s，是普通拨号 Modem 的百倍。

节省费用ADSL 技术在运用时，因其数据传输时并不通过电话交换机，它拨的是虚拟专网接入的 IP 地址，使用 ADSL 不用多付电话费，只需缴纳上网费即可。 并且在使用过程中，传输数据和语音信息互不干扰，可同时上网和打电话。

独享宽带安全可靠CableModem 虽可达到上行 8M、下行 30M 的接入速率，但其在网络拓扑的选择上采用的是总线型广播网络，在结点上有数以万计的用户争抢 30M 的宽带，其传输数据的速率便可想而知了，但采用总线型广播网络模式，可能会造成信心传输的极度不安全。 而ADSL 采用的是星型拓扑结构，骨干网络采用的是光纤传输，每个网络用户都享有固定、独占的宽带，这样便可保证用户发送信息数据的速率和安全性。

安装快捷方便按照 ADSL 时，只用在现有电话线上安装一只电话分离器和 ADSL Modem，然后将其连接，并将 TCP/IP 协议中的 IP，DNS 和网关参数设置好，用户便能上网了，安装起来极为方便。然而，ADSL 技术也存在一些问题，ADSL 对线路和传输距离十分敏感，传输距离越远，速率就越慢，并且也容易受到干扰，稳定性不强。

应用ADSL 是通过普通电话提供高速通信和相互视频功能，不仅是家庭用户高速接入的最好方式，更在网络局域网方面，显示出了其巨大的潜力。ADSL 采用了两种方式：专线方式和虚拟拨号方式。前者表现在网络用户能够 24 小时在线，具有静态的 IP 地址，只要用户开机便可接入 Internet，采用此种方式的大都是中小型企业。 虚拟拨号方式只能保证短时间上线，并且传输数据量也不能过大，它没有真正的拨通电话号码，而是根据用户口令认证接入网络，费用与电话服务无关。 在实际生活中，应用 ADSL 的几种常用方式：

单机接入单机接入方式大多设用与家庭用户，如果网络用户家中只需安装一台计算机上网，电信部门会向用户提供 ADSL Modem 和一部分离器，在 ADSL Modem 和分离器之间用一条两芯的电话线连接，并用一条网线将 ADSL Modem 与计算机的网卡连接好，这样硬件便安装好了，然后将 TCP/IP 协议中的 IP，DNS 和网关参数设置好，用户便能上网冲浪了。

双机共享现在越来越多的家庭需要有 2 台计算机通过一部电话上网，可以把性能相对较好的一台计算机作为代理服务器，并为其安装双网卡，一块网卡与 LAN 连接，另一块网卡与另一台计算机连接。并且网络用户在连接网卡时需要注意，网线需采用交叉网线，即两端水晶头不同。 接着，在网卡连接好之后，将性能较好的计算机设置成服务代理器，另一台计算机设置成共享模式，那么，这两台计算机在双机共享模式下通过设置代理服务器便可上网了。 但在使用的过程中，要让作为代理服务器的电脑一直保持开机状态。

局域网共享接入局域网共享接入是目前运用的较为广泛的一种接入方式。 主要有以下两种：

1) 用 HUB 构造小型局域网。 与家庭双机共享类似，先将一台性能较好的计算机设置成代理服务器，并适用双网卡，将一块网卡与 LAN 口连接，另一块网卡直接用直连线与 HUB 相连。 这样，客户机载通过代理服务器访问网络信息时，只要申请一个 IP 地址即可，而其他本地局域网的客户机可采用保留 IP 地址。

2) 专线方式。 专线方式是指局域网用户直接向电话局申请一个 IP 地址，这样便不用先设置代理服务器，然后通过代理服务器来实现资源的共享。

ADSL与其他接入方式的比较ADSL 有其独特的技术原理和调制方式，不能和普通拨号 Modem 和有线接入的 Cable Modem 交换使用。

ADSL 与普通拨号 Modem 和 ISDN 相比较ADSL 在速率上有明显的优势，它的传输速率是普通拨号 Modem 的 150 倍。 ADSL 载同一根铜线上分别传送数据和语言信号，数据传输和语音信号互不干扰，并且数据信号不通过电话交换机进行传送，减轻了电话交换机的负荷。 同时 ADSL 拨的是虚拟专网接入的 IP 地址，不是 ISP 提供商的电话号码，因而用 ADSL 上网并不用多付电话费，只需缴纳上网费即可，所以，随着 ADSL 的广泛运用，普通拨号 Modem 和 ISDN 将逐渐倍淘汰。

ADSL 与 DDN网络用户在用万维网下载信息时，向万维网发送信息需要很小的宽带，然而，ADSL 的的非对称接入方式相比 DDN 而言，接入方式灵活，更符合现代网络的特点，并且速率更高，费用较之 DDN 也更加低廉。

ADSL 与 Cable ModemCable Modem是目前采用的较为普通的接入方式，因其铺设的有线电视光缆本身就是一个高速宽带，因而只要对线路进行简单改造，就可以达到上行 8M、下行 30M 的接入速率。 在美国，50%以上的用户采用了这种 Cable Modem 接入方式。 然而，它的缺点也随着用户的增长而逐渐显现出来，因为接入的用户越多，个人的接入速度就会降低，安全保障性也会受到影响。 ADSL 技术在这方面与Cable Modem 相比，具有非常大的优势，首先，ADSL 采用的是星型拓扑结构，每个网络用户都享有固定、独占的宽带，这样便可保证用户发送信息数据的速率和安全性；而 Cable Modem 在网络拓扑的选择上采用的是总线型，虽其速率可以达到 10 M 甚至 30 M，但这在大多数情况下，只在理论上实现，因其宽度是多个网络用户共享的，每个用户所分享的速率平均下来就会很低，用户越多，个人的接入速度就越低。 其次，在现有技术条件下，HFC 必须考虑到有线电视节目，因此而占用了部分宽度，实际上便只剩下了一部分宽度可供分享。 因此，ADSL 与 Cable Modem 在数据传输和安全性上有较大的优势。

发展建议在市场需求不断提高的今天 , ADSL迫切需要解决以下问题。2

1) 互通性设备的互通性对运营商和用户来说意味着灵活性 , 因此 , 各主要厂商的ADSL应该相互兼容 , 它是 xDSL得到大规模市场应用的前提。

2) 通用插槽概念的设计。如果可以采用通用插槽 , 就可以使 ADSL平台很容易地对新的宽带接入平台特性及附加接口进行重新配置或升级, 并可在同一个软件中综合多种DSL方案。

3) 在整个工程的设计上 , ATM 信元总线结构应保留足够的扩展空间 , 以避免 ATM路径内任何瓶颈的发生。4) 对 DSLAM 可以采用级连。在远端的小型节点和在人口密集区的大型节点处 , 可将远端的小型 DSLAM 级连到中央位置的一个 DSLAM 上来。通过 n* E1 /DS1接口 , 远端可以充分利用现有的 SDH传输结构进行连接。在更高的网络层次上被级连的 DSLAM将远端的 DSLAM 通过 n* E1 /DS1接口收集起来。对大型的主局来说 , DSLAM 可以在本地连接 , 以保证高级的话务集中到 STM -1的核心接口。

前景ADSL 可以在现有的线路上进行服务，充分利用现有的线路资源，它能够提供高速的上网速度，适应高速 Internet 的接入，具有一定的发展空间和潜能，是目前电信运营商在宽带接入市场竞争中采取的主要对策。 随着网络技术的高速发展，Modem 和 ISDN 接入技术将会被 ADSL 宽带接入方式逐渐取代，最终实现光纤接入。