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专线入网方式:
用户拥有固定的静态IP地址,24小时在线,一般企业,集团用户,网吧采用。
虚拟拨号入网方式:
并非是真正的电话拨号,而是用户输入帐号、密码,通过身份验证,获得一个动态的IP地址,可以掌握上网的主动性。现在这种方式又得到了新的扩展,每次上网时的账号密码由网络侧自动绑定送出,不需要用户端使用专门的虚拟拨号软件,这种方式使用特别方便,平时在使用上和专线入网方式没什么差别.我们现在黔南铁通对于普通住宅用户就是采用这种方式。
ADSL的一些基础理论知识及技术指标
自从 Internet来到人们面前,速度便成了所有网上用户的心病。从
没有人对Internet的速度感到满意,人们总是说:"快,快一点,再快
一点...";也许世界上永远不能实现的就是满足人们的欲望。各
种接入技术的发展,正是为了迎合用户的这种强烈要求,在
此,我们对 ADSL技 术做一个总览。以期让读者对ADSL接入技术有一
个全面的了解。
ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line),中文名字叫非对称数字用户
线路,这对于大多数人来说是个新名词,但这并不重要,关键
是,当在你身边的电话线两端分别放置ADSL MODEM时,在这段电话
线上便产生了三个信息通道:一个速率为 1.5Mbps-9Mbps的高速下
行通道,用于用户下载信息;一个速率为 16Kbps-1Mbps的中速双工
通道;一个普通的老式电话服务通道;且这三个通道可以同时
工作。 (当然,具体的通信速率还依赖环路的质量和长度而定。)
这意味着什么?你可以在下载文件的同时在网上观赏你点播的
大片,并且通过电话和你的朋友对大片进行一番评论。注意,
最诱人的是这一切都是在一根电话线上,同时进行的。
ADSL靠什么实现这一切呢?说起来,ADSL的内部十分复杂。它采
用了高级的数字信号处理技术和新的算法压缩数据,使大量的
信息得以在网上高速传输。我们知道,在现有的较长的铜制双
绞线(普通电话线)上传送数据,其对信号的衰减是十分严重
的,ADSL在如此恶劣的环境下实现了大的动态范围,分离的通
道,以及保持低噪声干扰,其难度可想而知,难怪有人说,ADSL
是调制解调技术的一个奇迹。
为了在电话线上分隔有效带宽,产生多路信道,ADSL调制解调
器一般采用两种方法实现,频分多路复用 (FDM)或回波消除(Echo
Cancellation)技术。FDM在现有带宽中分配一段频带作为数据下行
通道,同时分配另一段频带作为数据上行通道。下行通道通过
时分多路复用 (TDM)技术再分为多个高速信道和低速信道。同
样,上行通道也由多路低速信道组成。而回波消除技术则使上
行频带与下行频带叠加,
通过本地回波抵消来区分两频带。此 技术来源于
V.32和 V.34调制解调器中,它非常有效的使用了有
限的带宽,但从复杂性和价格来说,其代价较大。当然,无论使
用两种技术中的哪一种,ADSL都会分离出 4KHz的频带用于老式电
话服务(POTS)。
当前 ADSL调制解调设备多采用 3种线路编码技术,分别称为抑
制载波幅度和相位 (carrier-less amplitude and phase,CAP),离散多音复
用 (discrete multitone,DMT),以及离散小波多音复用
(discrete wavelet multitone,DWMT)。其中 CAP的基础是正交幅度调制
(QAM),在 CAP中, 数据被调制到单一载波之上;而在
DMT中,数据被调制到多个
载波之上,每个载波上的数据使用 QAM进行调制。 DMT中使用为
大家熟知的快速傅里叶变换算法做数字信号处理,而在
DWMT中
,则用近年来新兴的小波变换算法代替快速傅里叶变换。
一个 ADSL调制解调器将多路下行通道中,双工通道中以及维
护信道中的数据流组合成数据块 (block),并在每一数据块中附
加纠错代码,接受端则通过此纠错代码对在传输过程中产生的
误码进行纠错。实验表明,此纠错编码技术完全可以达到
MPEG-2 和其他数字图像压缩方法的要求。
非数字用户线路 (ADSL)与以往调制解调技术的主要区别在于其
上下行速率是非对称的,即上下行速率不相等, ADSL技术的高
下行速率和相对而言较慢的上行速率非常适于做
Internet浏览 使用。
ADSL的诱人之处
ADSL在开发初期,是专为视像节目点播而设计的。随着
Internet 的急速发展, ADSL改头换面做为一种高速接入
Internet的技术出
现在人们面前,让用户感到耳目一新,它使在现有
Internet网上
提供多媒体服务成为可能。它无需修改任何现有协约和网络
结构 (实际上要做的就是在电信公司的线路出口和用户的电话
线路入口各加一台 ASDL调制解调器),即可在电讯公司与最终用
户间架起一座高速通道。 最关键的是,
它可以使用遍布全球 的超过 6亿条的铜制双绞线,对于提供电信服务的公司来说,
他们不用再为更换线路所要投入天文数字的资金而发愁(这正
是 ISDN与 Cable Modem所面临的最大问题 ),他们可以非常灵活的
根据用户量配置 ASDL设备,为用户提供更多的网上服务,而且
能给他们带来滚滚的财源。对于最终用户来说,互联网上的多
媒体服务不在是想象中的事了,用 ADSL设备在网上点播各种视
频音频节目指日可待。 ADSL的高速下载特性,正是所有网上用
户朝思暮想的,用户们早已厌烦为了下载一个软件,苦坐在
机器前看着自己的薪水慢慢耗尽的日子了。 ADSL的另一大好
处是使“在家中工作”成为可能。著名的 Microsoft公司在公司
内部试用 ADSL设备,据称,其员工对 ADSL大加称赞。现在,国
际上众多大的通信及电子设备制造公司纷纷推出自己的
ASDL设 备和器件,这其中不乏 Alcatel, AMD, Harris(贺氏
),Intel, Motorola等 著名公司。 ADSL在 1997年无论是技术还是市场都将有大的发展
。 ADSL的问题对于一种新兴技术来说,它不可能是十全十美的,
ADSL一样也 有自己的缺点。现有的 ADSL调制解调器价格昂贵,而且它限定
用户与电话局间的距离最远不超过 3公里,否则,其间必需
使用中继设备,这将使 ADSL的每线路成本加大,同时,合理的
收费制度的建立也是 ADSL所面临的重大问题。再者,
ADSL对于 不同质量的线路,其表现也有较大的差异。
(例如在质量较差 的线路上,其下行速率可能只达到
1Mbps)。
1. 技术性能分析
现存的用户环路主要由UTP(非屏蔽双绞线)组成。UTP对信号的衰减主要与传输距离和信号的频率有关,如果信号传输超过一定距离,信号的传输质量将难以保证。此外,线路上的桥接抽头也将增加对信号的衰减。因此,线路衰减是影响ADSL性能的主要因素。ADSL通过不对称传输,利用频分复用技术(或回波抵消技术)使上、下行信道分开来减小串音的影响,从而实现信号的高速传送。
衰减和串音是决定ADSL性能的两项标准损伤。传输速率越高,它们对信号的影响也越大,因此ADSL的有效传输距离随着传输速率的提高而缩短。附表列出了正常情况下24号线规UTP的下行速率和有效传输距离的关系。表中的VDSL是甚高速ADSL。虽然VDSL的有效传输距离比ADSL更短,但是在VDSL光纤到路边(FTTC)或光纤到大楼(FTTB)后,VDSL可用于大楼内部办公室或家庭间的连接。
ADSL接入网线路长度若为5.5km,则可覆盖80%以上的现有电话用户;线路长度若为3.7km,则可覆盖50%以上的现有用户,用户小区以外的分散用户可通过基于光纤的集线器节点接入到网络中。串音噪声通常是稳定的,因此比较容易对其进行研究并加以克服;而冲击噪声在频率、周期、相位等方面都是随机的,对期难以建模和研究。
2. 调制技术
目前被广泛采用的ADSL调制技术有3种:QAM(quadature
ampli-tude modulation)、CAP(carrierless amplitude-phase modulation)、DMT(discrete
multitone),其中DMT调制技术被ANSI标准化小组T1E1.4制订的国家标准所采用。但由于此项标准推出时间不长,目前仍有相当数量的ADSL产品采用QAM或CAP调制技术。
2.1 QAM调制技术
QAM调制器的原理图如图1所示,发送数据在比特/符号编码器内被分成两路(速率各为原来的1/2),分别与一对正交调制分量相乘,求和后输出。与其它调制技术相比,QAM编码具有能充分利用带宽、抗噪声能力强等优点。
QAM 用于ADSL的主要问题是如何适应不同电话线路之间性能较大的差异性。要取得较为理想的工作特性,QAM接收器需要一个和发送端具有相同的频谱和相位特性的输入信号用于解码,QAM接收器利用自适应均衡器来补偿传输过程中信号产生的失真,因此采用QAM的ADSL系统的复杂性主要来自于它的自适应均衡器。
2.2 CAP调制技术
CAP调制技术是以QAM调制技术为基础发展而来的,可以说它是QAM技术的一个变种,其调制器原理如图2所示。输入数据被送入编码器,在编码器内,m位输入比特被映射为k=2m个不同的复数符号An=an+jbn由K个不同的复数符号构成k-CAP线路编码。编码后an和bn被分别送入同相和正交数字整形滤波器,求和后送入D/A转换器,最后经低通滤波器信号发送出去。
CAP技术用于ADSL的主要技术难点是要克服近端串音对信号的干扰.一般可通过使用近端音串音抵消器或近端串音均衡器来解决这一问题。
2.3 DMT调制技术
DMT调制技术的主要原理是将频带(0-1.104MHZ)分割为256个由频率指示的正交子信道(每个子信道占用4KHZ带宽),输入信号经过比特分配和缓存,将输入数据划分为比特块,经TCM编码后再进行512点离散傅利叶反变换(IDFT)将信号变换到时域,这时比特块将转换成256个QAM子字符.随后对每个比特块加上循环前缀(用于消除码间干扰),经数据模变换(DA)和发送滤波器将信号送上信道.DMT发送器的原理图如图3所示。在接收端则按相反的次序进行接收解码。
由于美国的ADSL国家标准(T1.413)推荐使用DMT技术,所以在今后几年中,将会有越越多ADSL调制解调器采用DMT技术。由于ADSL系统技术较为复杂,目前制作成本仍然较高,但按目前的发展状况,预计到2000年即可实现ADSL的单片化,芯片价格也会大大降低,加上ADSL接入网投资小、易实现,届时ADSL定将成为主要的宽带接入网技术。
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