【文章內(nèi)容簡介】 氣設(shè)計人員（或者甲方要求）較多的使用了 平行電話線（如 ），如果還有強弱電的箱體設(shè)置和線路敷設(shè)不合理、管材選用 不當(dāng)和接地問題等因素引發(fā)的電磁干擾，將對 ADSL 傳輸非常不利。 （2）ADSL Modem 目前價格還比較昂貴。 并且 ADSL Modem 限定用戶與電話局間的距離；同時，由于上網(wǎng)不產(chǎn)生電話費，電信合理 的收費制度的建立也是 ADSL 所面臨的重大問題。 ◆雙絞線能有效的抵抗外界電磁場干擾，雙絞線采用了一對互相絕緣的金屬導(dǎo)線互相絞合 的方式來抵御一部分外界電磁波干擾。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可 以降低信號干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵 消。 ※生活小常識：手機一定不要放在 ADSL Modem 旁邊，因為每隔幾分鐘手機會自動查找網(wǎng) 絡(luò)，這時強大的電磁波干擾足以造成 ADSL Modem 斷流。 ADSL 的技術(shù)及應(yīng)用 幀結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代的協(xié)議功能都是分層的，ADSL 也不例外。在協(xié)議的最底層，是以 DMT 或者 CAP 的 線路碼的形式出現(xiàn)的比特。比特組成幀再集合成 ADSL 所稱的超幀。幀是第一個有組織的 比特結(jié)構(gòu)，也是比特發(fā)送前形成的最終的結(jié)構(gòu)，接收到的比特也是最先轉(zhuǎn)換成幀。要了解 ADSL 在環(huán)路傳輸中不同的邏輯子信道之間是如何合并或分割的，就必須先了解 ADSL 的幀結(jié)構(gòu)。ADSL 幀結(jié)構(gòu) 圖 21 ADSL 超幀和幀結(jié)構(gòu) 上圖中上半部分為一個 ADSL 超幀，下半部分為一個 ADSL 幀。每個超幀有 68 個數(shù)據(jù)幀以及一個同步幀（Sync）所組成。ADSL 約每 246μ s 送出一個幀，69 個幀為 17 秒，也 就是每 17ms 送出一個超幀。有的幀有特殊的功能，例如幀 0 和幀 1 攜帶錯誤控制信息即 循環(huán)冗余校驗（CRC）和管理鏈路的指示比特（ib），其他指示比特在 34 和 35 幀中傳送。 因為 ADSL 鏈路是點到點的，因此，在 ADSL 的這一層幀中沒有地址和連接的標(biāo)識符。不論 是上行方向或下行方向，ADSL 超幀的結(jié)構(gòu)都是相同的。 ADSL 幀主要由下述兩部分組成：第一部分是快速數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)容（fast data buffer contents），快速數(shù)據(jù)被認(rèn)為是對時延敏感而容錯性較好的（例如音頻和視頻）數(shù)據(jù)，ADSL 將盡可能地減小其時延，ADSL 的快速數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)容就放在此處。在快速數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)容 前面有一個特殊的八位碼組是快速字節(jié)，也稱之為快速數(shù)據(jù)比特，需要時它可以攜帶循環(huán)。校驗碼（CRC）和指示比特，快速數(shù)據(jù)利用利用 FEC（Forward ErrorCorrection 前向糾錯） 進行糾錯；第二部分是交錯數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)容（interleaved data buffer contents）,交 錯數(shù)據(jù)被封裝成盡量沒有噪聲的數(shù)據(jù)，但這樣做付出的是處理速度和時延增加的代價。交 錯數(shù)據(jù)比特使得數(shù)據(jù)不容易受噪聲的影響，其主要用于純數(shù)據(jù)應(yīng)用，如高速的 Internet 接入。 ADSL 的發(fā)送端及接收端都各有兩條相關(guān)聯(lián)的路徑，其中一條稱為快速路徑，另一條稱 為交錯路徑。這兩條路徑擁有各自的 CRC、加擾及 FEC 等流程，它們的主要差別在于交錯 路徑在發(fā)送端另有交錯的功能，同時在接收端也有解交錯的功能，而快速路徑則沒有。因 而又延伸出如圖 22 所示的 ADSL 數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)圖。 圖 22 ADSL 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)圖 圖中顯示，ADSL 數(shù)據(jù)幀是有兩部分所組成的：一是流經(jīng)快速路徑的快速附加信息位（fast overhead）及快速數(shù)據(jù)（fast data）；二是流經(jīng)交錯信道的交錯附加信息位（interleaved overhead）及交錯數(shù)據(jù)（interleaved data）。不論是哪一種數(shù)據(jù)，所有 幀內(nèi)容都會先被加擾以后再傳輸，以避免過長的數(shù)據(jù)造成超幀同步作用的錯誤，而影響系 統(tǒng)的運行。 ADSL 超幀中的幀并沒有絕對長度，這是因為 ADSL 線路的速率以及其非對稱特性，使 得幀本身的長度會隨著變化。正如前面曾提過，ADSL 是以每 246μ s 的周期送出一個幀（其 中快速數(shù)據(jù)及交錯數(shù)據(jù)各占 123μ s），也就是說，ADSL 最大的幀長度是由最高的信道速率 所決定的。 上行方向和下行方向 ADSL 快速數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)如圖 23 和圖 24 所示。下行方向有 7 個 字節(jié)是供 AS0～S3 以及 LS0～S2 這 7 個載體次信道用的；上行方向只提供給 LS0～LS2 這 3 個雙向次信道使用的 3 個字節(jié)的空間，這是因為下行方向可使用所有的 AS 及 LS 信次道的 緣故。任何一個次信道，如果沒有用到快速路徑，則相對應(yīng)的字節(jié)為 0，并且不會在幀中 占有任何空間。 圖 23 上行方向 ADSL 快速數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)圖 圖 24 下行方向 ADSL 快速數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)圖 ADSL 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 25 ADSL 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ADSL 系統(tǒng)構(gòu) 成如圖 25 所示，它是在一對普通銅線兩端各加裝一臺 ADSL 局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備。前面講過，它除了向用戶提供一路普通電話信道外，還能向用戶提供一個中速雙工信道和一個高速下傳信道。這里具體講一下 ADSL 用其特有的調(diào)制解調(diào)硬件（ADSL 調(diào)制解調(diào)器）連接現(xiàn)有雙絞線連接的各端，它是如何在電話線中創(chuàng)建多個信道的： ADSL 調(diào)制解調(diào)器用頻分復(fù)用（FDM）和回波消除（Echo Cancellation）技術(shù)在電話線 中創(chuàng)建多個信道。FDM 在現(xiàn)有帶寬中分配一段頻帶作為數(shù)據(jù)下行通道，同時分配另一段頻 帶作為數(shù)據(jù)上行通道。下行通道通過時分多路復(fù)用 (TDM)技術(shù)再分為多個高速信道和低速 信道。同 樣，上行通道也由多路低速信道組成。而回波消除技術(shù)則使上行頻帶與下行頻 帶疊加， 通過本地回波抵消來區(qū)分兩頻帶。此技術(shù)來源于 和 調(diào)制解調(diào)器中， 它非常有效的使用了有 限的帶寬，但從復(fù)雜性和價格來說，其代價較大。當(dāng)然，無論使 用兩種技術(shù)中的哪一種，ADSL 都會分離出 4KHz 的頻帶用于老式電話服務(wù)(POTS)。 接入模型 接入網(wǎng)包括 ATUR、ATUC 和接入復(fù)用器。接入復(fù)用器和 ATUC 通常集成在一起，稱 為 DSLAM 或接入節(jié)點。 ADSL 的接入模型主要由中央交換局端模塊和遠(yuǎn)端模塊組成。中央交換局端模塊包括在 中心位置的 ADSL Modem 和接入多路復(fù)合系統(tǒng)。處于中心位置的 ADSL Modem 稱為 ATUC（ADSL Transmission UnitCentral）。接入多路復(fù)合系統(tǒng)中心的 Modem 通常被稱為接入接點，也 被稱為“DSLAM”（DSL Access Multiplexer）。遠(yuǎn)端模塊由用戶 ADSL Modem 和濾波器組成， 用戶端 ADSL Modem 通常被稱為 ATUR（ADSL Transmission UnitRemote）。 圖 26 ADSL 接入模型 ADSL 的傳輸模型 ADSL 的傳輸模型有 4 種：比特同步模式、分組適應(yīng)模式、端到端分組模式和 ATM 模式。 這四種分布模型的主要特征如圖 27 所示。在這 4 種模式中有許多相同之處，也有不同之 處。只有掌握了它們的特點才能更好地在 ADSL 中應(yīng)用，同時也能了解 ADSL 能夠做什么， ADSL 需要哪些網(wǎng)絡(luò)元件為用戶提供服務(wù)。 圖 27 ADSL 4 種不同傳輸模式 （1）比特同步模式 ADSL 最簡單的傳輸模型稱為比特同步模式，如圖 27（a）所示。它的基本含義是指鏈 路的遠(yuǎn)端（ATUR）緩沖區(qū)內(nèi)的任何比特（快速數(shù)據(jù)或交錯數(shù)據(jù)）會在端局（ATUC）的緩 沖區(qū)內(nèi)彈出。根據(jù)用戶需求，在比特同步模式中，最多有 4 個“比特同步”的用戶設(shè)備可 以連在一個 ATUR 上，這是因為 ADSL 有 4 個下行比特流（AS0～AS3）。如果 ADSL 鏈路僅 提供 AS0，那么 ATUR 上也就只有一個比特流可用，也就只能連接一個設(shè)備。用戶設(shè)備可 能是一個電視機機頂盒（ADSL 技術(shù)與模擬視頻不兼容，現(xiàn)有模擬電視機需要有機頂盒進行 數(shù)/模轉(zhuǎn)換。）或一臺 PC，但所有用戶數(shù)據(jù)必須遞交到所連接的設(shè)備上進行處理。上行和雙 向鏈路必須至少構(gòu)成 C 信道，也可以包括 LS 結(jié)構(gòu)。在比特同步模式中，ADSL 接入節(jié)點的 ATUC 可以將由 LS 或 C 信道傳輸來的用戶數(shù)據(jù)交付給業(yè)務(wù)節(jié)點的電路交換服務(wù)。在這種方 式下，ADSL 鏈路只是固定終端的數(shù)據(jù)管道（就像租用線一樣）。ADSL 總是以線速度（常速 度）運行，可以直接用時分復(fù)用（TDM）的方法在 ADSL 幀內(nèi)為比特建立時隙。ATUC 也可 以連接到 Internet 的 IP 路由器，給用戶提供 Internet 服務(wù)。這樣做可以消除用戶通過 PSTN 撥號到 Internet 服務(wù)提供者中心而形成的瓶頸，使用戶獲得只有大企業(yè)或公司才能 得到 Internet 速率。 （2）分組適應(yīng)模式 第二種傳輸模式是分組適應(yīng)模式，如圖 27（b）所示。這種模式只是改變了用戶的預(yù) 設(shè)，與比特同步模式主要的不同是：雖然在信道上數(shù)據(jù)仍然以比特流的模式在 TDM 信道中 傳送，但用戶預(yù)設(shè)的設(shè)備（分組適配器）要收發(fā)分組而不是比特流。分組適配器通過分組 適配功能，將分組放到 ADSL 幀中去。分組適配器可以是一個獨立設(shè)備，也可以內(nèi)嵌在 ATUR 中。注意，此模式要求接口有分組才能預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，而不僅僅是簡單的產(chǎn)生和消耗比特的終 端用戶設(shè)備。用戶預(yù)設(shè)的所有源和終端的分組可以共享 ADSL 鏈路的一個 LS1 信道，ATUR 會將這些分組映射到 ADSL 鏈路的固定信道上。如果鏈路另一端的 ATUC 和接入節(jié)點后面 連接的是 Internet 路由器的話，接收和傳送的分組就可以被高效地處理。 （3）端到端分組模式 第三種傳輸模式是端到端分組模式，如圖 27（c）所示。它與分組適應(yīng)模式相似。端 到端分組模式與分組適應(yīng)模式主要不同是：端到端分組是被復(fù)用到 ADSL 鏈路上的。換句 話說，在許多用戶設(shè)備之間傳輸?shù)牡姆纸M不是被映射到 AS 或 LS 的一系列 ADSL 幀上，而 是將分組全部送到一個指定速率運行上行和下行信道的尚未劃分頻道的 ADSL 鏈路上。用 戶的分組必須與服務(wù)提供者的鏈路部分一樣，用戶設(shè)備從分組適應(yīng)設(shè)備傳送和接收分組。 在端到端分組模式中，在鏈路的服務(wù)終點 ATUC，分組不是全部傳送到 LS 信道所代表的終 點，而是根據(jù)分組地址，分組被傳送到適當(dāng)?shù)姆?wù)器上，這種分組交換服務(wù)網(wǎng)絡(luò)可以基于 或 TCP/IP。 在端到端分組模式下，IP 分組可以在服務(wù)方的 ADSL 鏈路上復(fù)用和交換（路由）Internet， 也可以同時使用比特同步和分組適應(yīng)模式來收發(fā)數(shù)據(jù)。不同之處在于在比特同步和分組適 應(yīng)這兩種模式中，ADSL 系統(tǒng)內(nèi)的分組對于 ADSL 系統(tǒng)而言是透明的，分組交換是 ADSL 網(wǎng)絡(luò) 的一部分，分組內(nèi)的比特必須組織成與比特同步和分組適應(yīng)模式不同的分組模式。在端到 端分組模式 ADSL 中，ADSL 鏈路在 Internet 接入上變得更像中介系統(tǒng)路由器和一個小辦公 室路由器。當(dāng)然，在這種模式中也可以使用別的分組模式，如視頻分組也可以和 IP 分組一樣進行傳送，只要客戶與服務(wù)方都理解所傳送的分組的類型就可以了。 （4） 異步轉(zhuǎn)移模式（重點） 第四種傳輸模式是異步轉(zhuǎn)移模式（ATM），或者也可以說，是端到端 ATM 模式，如圖 27（d）所示。ATM 從 ATM 適配器（在 ATUR）復(fù)用并傳送的是 ATM 信元，而不是 IP 分組（或 其他分組）。在 ADSL 服務(wù)提供側(cè)，ATUC 將信元傳送給 ATM 網(wǎng)絡(luò)。這些 ATM 信元的內(nèi)容仍 然可能是 IP 分組，ADSL 網(wǎng)絡(luò)處理 ATM 信元時必須將它組成 ADSL 幀。 在上述的這些傳輸模式中，ATM 模式將是較有發(fā)展前途的一種：ATUC 設(shè)備可能是數(shù)字 用戶環(huán)路接入復(fù)用器（Digital Subscriber Loop Access Multiliexer,DSLAM）設(shè)備的一 部分。 ADSL 接入網(wǎng)協(xié)議模型 基于分組的 ADSL 接入網(wǎng)協(xié)議模型 基于分組的 ADSL 接入網(wǎng)協(xié)議模型如圖 28 所示。目前 TCP/IP 協(xié)議主宰了 LAN 和 Internet，但由于 IP 目前還不能很好地支持實時多媒體信息傳輸，因而在 ADSL 接入網(wǎng)中 用得不如 ATM 方式多。 圖 28 基于 IP 分組的 ADSL 接入網(wǎng)協(xié)議棧 基于 ATM 信元的 ADSL 接入網(wǎng)協(xié)議模型（重點） ATM 作為新一代的交換技術(shù)具有許多優(yōu)點，尤其是能很好地支持視頻等多媒體信息的實時傳輸，因而在 ADSL 接入網(wǎng)中用得較多。ATM over ADSL 技術(shù)將 ATM 和 ADSL 的特點結(jié) 合了起來，充分發(fā)揮了二者的優(yōu)越性，因而成為研究的熱點。ATM 論壇的 RBC（Residential Broadband Committee）正在與一些設(shè)備提供商和服務(wù)提供商共同考慮使用 ADSL 技術(shù)為居 民用戶提供基于 ATM 的多媒體服務(wù)。1998 年的 ANSI issue2 的 ADSL 標(biāo)準(zhǔn)增添了有 關(guān)傳輸 ATM 信元的規(guī)范。總的說來，ATM over ADSL 的好處是：支持多媒體服務(wù)；提供 QoS 保證；高速交換能力；網(wǎng)絡(luò)管理簡單；網(wǎng)絡(luò)延遲降低。ATM over A DSL 接入網(wǎng)中的 DSLAM 類似于 ATM 邊緣交換機，它與 ATM 主干網(wǎng)的接口速率是 OC3（155Mbps）或 DS3(45Mbps)。 （1）復(fù)用技術(shù) 前面已經(jīng)講過，ADSL 調(diào)制解調(diào)器用頻分復(fù)用（FDM）和回波消除（EC）技術(shù)創(chuàng)建多個信道。 （2）調(diào)制技術(shù)（重點） ADSL 技術(shù)之所以能夠在普通的電話雙絞線上傳輸高達(dá) 8Mbps 的數(shù)據(jù)流，