（通信与信息系统专业论文）adsl宽带接入技术的应用研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 目前，无论是电信网的核心部分还是c a t v ( 有线电视) 网的骨干部分都向着高 速、高带宽的方向发展。网络传输的业务种类会越来越多，带宽的需求越来越宽， 显然网络的瓶颈部分接入网也将向着同样的方向发展，因些选择接入速度快又 符合我国国情的接入方式具有现实指导意义。 为了避免接入层的重叠建网，就要求新的宽带接入设备既能够兼容已有的设备 又便于以后新技术新设备的不断升级。本文就a d s l 宽带接入技术在组建新的宽带 接入网时用到的关键技术作了深入的探讨和实证性研究。论文共有五章，分为三部 分。第一部分为第一三章，概略介绍了宽带接入的现状和宽带接入技术。第一章 简要介绍了接入网的概念和国内外宽带接入网的现状；第二章对几种宽带接入技术 在应用范围、性能、投资成本的分析作了比较，结合武汉铁通分公司武北城区用户 对电信资费比较敏感、业务规模多种多样的现状，选定a d s l 宽带接入来进行武汉 铁通分公司武北城区组网。第三章主要对a d s l 组网中用到的a d s l 的原理、组网 方案等关键技术进行了理论探讨。第二部分为第四章具体论述了a d s l 宽带接入技 术在武汉铁通分公司武北城区中的应用：在分析武汉铁通分公司现状和需求的基础 上，根据a d s l 设备选型原则、系统设计原则进行了a d s l 设备选型，提出了武汉 铁通分公司武北城区宽带接入网的方案，阐述了a d s l 宽带接入网实施步骤、验收 测试等技术细节。在降低成本、方便安装的前提下，对用户分离器的安装提出了几 种可行的安装方案，并根据实际经验，指出了在开通a d s l 业务时应注意的问题。 第三部分为第五章，对作者所做的工作进行了总结，并对a d s l 接入技术进行了展 望。 关键词：a d s l接入网宽带接入技术 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t a tp r e s e n t , r e g a r d l e s so ft h ec o r eo ft h et e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r ko rt h eb a c k b o n e c a t v ( c a b l et v ) i sb e i n gd e v e l o p e df o r w a r dh i g h e rs p e e da n dw i d e rb a n d a l o n gw i t h m o r ea n dm o r cs e r v i c et y p eo fn e t w o r kt r a n s m i s s i o n m o r ea n dm o r er e q u e s t m e n tf o r b a n d - w i d t h , t h eb o t t l e n e c ko fn e t w o r k - a c c a ：s sn e t w o r kw i l lg r o wi nt h es a m ew a y i ti s r e a l i t ys i g n i f i c a n tt oc h o i c eaa o c e s sw a yw i t hh i g ha c c e s s s p e e da n dc o n f o r m i n gt oo u r c o u n t r yn a t i o n a lc o n d i t i o n t oa v o i do v e r l a pb u i l d i n ga c c e s sn e t w o r k , t h en e wb r o a db a n de q u i p m e n ti sr e q u i r e d t ob o t hb ec o m p a t i b l et oo l do n ea n dm e e tt h en e e do fu n c e a s i n gu p g r a d eo fn e w t e c h n o l o g ya n dn e we q u i p m e n t t h ep a p e rh a sm a d et h o r o u g hd i s c u s s i o na b o u ta d s l a c c e s st e c h n o l o g yi n b u i l d i n gan c wb r o a db a n da c c e s sn e t w o r k t h ep a p e rh a sf i v e c h a p t e r s ，d i v i d e si n t ot h r e ep a r t s t h ef i r s tp a r tf o rt h ef i r s t t h r e ec h a p t e r , b r i e f l y i n t r o d u c e dt h ep r e s e n ts i t u a t i o no fb r o a db a n da c c e s st e c h n o l o g y f i r s tc h a p t e ri n t r o d u c e d t h ec o n c e p to fa c c e 鹳n e t w o r ka n di t sd o m e s t i ca n df o r e i g na c t u a l i t y s e c o n dc h a p t e r c o m p a r e dt h ea p p l i c a t i o ns c o p e ，t h ep e r f o r m a n c e ，t h ei n v e s t m e n tc o s to fs e v e r a lk i n do f b r o a db a n da c c e s st e c h n o l o g y b yc o m b i n i n gt h es t a t eo fs e n s i t i v i t yt of e e ，v a r i o u s b u s i n e s si nn o r t ho fw u h a nd i s t r i c t ，w u h a nr a i l w a yc o m m u n i c a t i o nf i l i a i e ，a d s l t e c h n o l o g yi ss e l e c t e dt ob u i l dt h en e t w o r kf o rt h ea r e a 1 1 l i r dc h a p t e rm a i n l yd i s c u s s e d t h ek e yt e c h n o l o g yo fp r i n c i p l ea n db u i l d i n gp l a no fa d s l t h es e c o n dp a r t ( a l s ot h e f o u r t hc h a p t e r ) e l a b o r a t e dt h ea p p l i c a t i o no fa d s lb r o a db a n da c c e s st e c h n o l o g yi nn o r t h o fw u h a nd i s t r i c t , w u h a nr a i l w a yc o m m u n i c a t i o nf i l i a l e o nt h eb a s i so fa n a l y z i n gt h e p r e s e n ts i t u a t i o na n dr e q u i r e m e n to fw u h a nr a i l w a yc o m m u n i c a t i o nf i l i a l e ，t h ep a p e r p r o p o s e dt h es c h e m eo fb r o a db a n da c c e s sn e t w o r ka c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l eo fm o d e l a n dd e s i g na d s le q u i p m e n t , e l a b o r a t e dt h ed e t a i lo fe x e c u t e ，c h e c ka n dt e s t s e v e r a l f e a s i b l ei n s t a l l i n gp l a ni s b r o u g h tt h r o u g hf o ra d s lb u s i n e s su n d e rt h ep r e m i s eo f r e d u c i n gc o s ta n dc o n v e n i e n c ei n s t a l l m e n t ，s o m ei s s u es h o u l db ep a i da t t e n t i o ni sa l s o p o i n t e do u tw h e na d s lb u s i n e s si sc a r d e do u t t h et h i r dp a r tf o rt h ef i f t hc h a p t e r , s u m m e du pt h ew o r kw h a tt h ea u t h o rh a sd o n e ，c a r r i e do nt h ef o r e c a s to fa d s la c c e s s t e c h n o l o g y k e yw o r d s ：a d s la c c e s sn e t w o r kb r o a d b a n da c c e s st e c h n o l o g y 独创性声明 y 1 0 1 8 2 5 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承 担。 学位论文作者签名：绦颤 日期：知6 年7 月坤日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密彩 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：筘雯零 日期：幻- 6 年7 月矽日 考刁 、芬 名年篓 导期指日 华中科技大学硕士学位论文 1 1 宽带接入概述 1 绪论 任何技术之所以成功，在于它解决了实际问题。随着i n t e r a c t 规模的扩大和应 用范围的扩展，愈来愈多的人们通过计算机使用通信网络，通过浏览器浏览互联网， 使用j a v a 应用程序进行视频点播等。各种网络应用技术不断涌现，使得i n t e r a c t 存 在的各类问题日渐暴露出来，其中最大的问题就是绝大部分用户对上网速度不满意 制约i n t c m e t 用户上网速度的因素有下列3 个方面： ( 1 ) 用户的接入速度慢； ( 2 ) 骨干网络带宽或者i s p 出口带宽窄； ( 3 ) 网络服务器接入i n t e m e t 的带宽窄或者服务器本身的吞吐速率低。 在这几方面中，任意一个环节都会导致用户感觉到上网速度慢，而其中用户端 接入方面的问题影响最大，其接入速度慢也是用户抱怨最多的，因为这是用户首先 意识到并能直观感觉到的问题。因此，提高接入速度为广大因特网用户最为迫切的 要求。 接入简单的说是指一个人在家里连入网络的方式，这种接入通常通过铜双绞线 构成的模拟本地环路来实现的；宽带指多媒体业务在网络上传送所需要的最小带宽， 其多媒体传送效果能被人们所接受【1 1 。计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据 率，即每秒多少个比特。单位是“比特每秒”，或b p s ( b i 旧。宽带是相对的概念，并 没有绝对的标准。网络通过的最高速率大于2 m b p s 就可以是宽带。宽带接入：指用 户需要通过一定的通信基础网络支持实现用户和i m e m e t 的高速连接。 1 2 国内外宽带接入概述 ( 1 ) 全球宽带用户发展现状 根据英国咨询公司p o i n tt o p i c 对全球宽带市场的调查结果【2 j ，截至2 0 0 5 年底， 全球宽带接入用户达2 亿，而其中d s l 用户为1 4 亿户。全球宽带用户季度增长率 华中科技大学硕士学位论文 为7 3 ，同比增长率为4 3 1 。目前，从全球范围来看，宽带市场规模比较大、发 展比较早的国家和地区的宽带业务已比较普及，增长率低；而一些宽带市场起步较 晚的国家和地区的增长率虽然较高，但无法完全弥补前者所造成的空缺。在宽带业 务渗透率最高的1 0 个国家中，韩国的宽带业务渗透率仍是全球第一，到2 0 0 5 年6 月 底，平均每百人拥有的宽带线数超过2 5 。中国香港排在第二位，平均每百人的宽带 线路数已超过2 3 ，2 0 0 5 年，西欧国家的宽带业务渗透率迅速提高。，荷兰、丹麦和 瑞士的宽带渗透率都超过了2 0 线百人。尽管以上这些发达国家仍然是宽带大国， 但从每年的增长率上看，宽带用户的增长速度明显减缓，如香港已开始出现饱和迹 象，2 0 0 5 年上半年用户数仅增长了6 8 。市场已经在向西欧、拉丁美洲和中国转移， 从2 0 0 4 年6 月以来，土耳其一直是全球宽带用户增长最快的国家。2 0 0 5 年上半年， 土耳其的宽带用户增长率为7 3 6 ，到6 月底宽带用户数达到了8 4 5 万乙阿根廷名 列第二，增长率为7 1 4 ，用户数达到5 9 4 万。捷克共和国和波兰是宽带用户增长 最快的东欧国家，增长率分别为5 0 3 和4 0 1 。同时，波兰和俄罗斯是东欧仅有的 两个宽带用户数超过1 0 0 万的国家，目前这两个国家的宽带用户数均为1 2 0 万左右。 另外，印度也增长了7 0 3 ，总用户数达到4 4 万。 2 0 0 5 年上半年，全球d s l 用户增长了1 8 2 ，同时c a b l e m o d e m 和其它宽带用 户增长了1 2 。在全球的宽带接入用户中，有7 0 是d s l 用户，只有3 0 的用户 采用c a b l em o d e m 和光纤等其它宽带接入技术。在美国和加拿大，虽然c a b l em o d e m 仍占据宽带接入市场的主导地位，但d s l 用户的增长率却高于c a b l em o d e m 。2 0 0 5 年上半年，美国的d s l 用户增长了1 6 ，达到1 5 9 0 万；而c a b l e m o d e m 用户增长 了1 0 3 ，达到2 2 3 0 万。加拿大的d s l 用户增长了1 0 5 ，达到2 9 2 万，而c a b l e m o d e m 用户增长了7 5 ，达到3 1 7 万。v o d 和v o i c eo v c ri p 等宽带应用仍是北美 地区主流的宽带业务，d s l 和c a b l em o d e m 提供商之间的竞争将越来越激烈。2 0 0 5 年上半年，只有日本、韩国、俄罗斯和智利四个国家的d s l 的增长率低于c a b l e m o d e m 等其它宽带接入技术。在日本，由于政府向数百万家庭大力推进光纤到家， 因此光纤接入迅速增长。在韩国，由于宽带接入市场已接近饱和，d s l 用户数不增 反降，韩国也是目前全球唯一一个d s l 用户数下降的国家。在韩国，目前“公寓楼 2 华中科技大学硕士学位论文 局域网( a p a r t m e n tt a n ) ”或以太网的发展速度更快一些。 ( 2 ) 我国宽带发展现状 至2 0 0 5 年9 月底，我国宽带接入用户达到3 5 0 1 万户，在各种宽带接入方式中， d s l 用户总计达到2 4 6 5 1 万户占7 0 4 ，l a n 用户达到1 0 2 3 6 万户占2 9 2 ，w l a n 等其他宽带接入方式的用户仅占0 4 。与2 0 0 4 年同期相比，d s l 用户增长了6 6 ， i a n 用户增长了8 3 5 。d s l 在住宅电话和企业电话中的渗透率已经提高到 1 0 4 5 ，比2 0 0 4 年同期提高了3 8 个百分点。随着宽带业务在城镇家庭中的逐步普 及，家庭宽带用户将保持可观的增长速度，因此d s l 在未来几年仍将是我国宽带接 入的主要方式。 宽带普及率是反映宽带用户在该地区人口中的比例的指标。2 0 0 5 年9 月底我国 宽带用户的普及率由2 0 0 4 年底的1 8 9 提高到了2 7 7 ，但仍与世界先进水平存在 较大的差距。到2 0 0 5 年9 月底，宽带用户最多的是广东省，达到3 9 1 万户；第二 是浙江省，拥有宽带用户2 9 7 万户；第三是江苏省，2 5 0 万户。宽带用户前十位的 省市中有八个省市均位于东部地区，中部和西部地区各一个 宽带业务在我国的普及情况呈现“一边倒”的局面，普及率较高的省市除山西省 之外均位于东部地区。其中北京市普及率最高，达到1 6 6 ，列二至四位的分别为上 海市、天津市和浙江省。中西部地区宽带业务的普及程度远低于东部地区。2 0 0 5 年 9 月底，东部地区的平均宽带用户普及率为4 6 7 ，而中部地区和西部地区则仅为 1 8 6 和1 5 6 ，她区差距非常明显。但宽带用户增长率较快的省市主要分布在中西 部地区，其中河南省的增长率达到2 0 ，名列第一；青海和甘肃的增长率分别为1 7 和1 6 7 ，列二、三位。东部地区由于宽带业务发展相对超前于中西部，因此随着用 户数和普及率的提高，用户增长率已经开始趋于减缓。总体来看，各个省市的宽带 用户增长率都在下降。 ( 3 ) a i ) s l 应用的情况 据统计，目前世界上以市话铜线电缆线对作为用户线的仍占用户接入线总数的 9 0 以上。，我国有3 3 亿多的固定电话用户，几乎全部是用铜线对接入网络的。因 此，对于市话铜线电缆的开发和应用，充分利用这部分宝贵资源来发展宽带业务， 3 华中科技大学硕士学位论文 在当前，特别是对于拥有巨大铜线电缆资源的通信运营商来说，是具有十分普遍意 义的事情，也是通信界极为关注的一个问题。 宽带接入技术可分为基于有线系统和无线系统两大类。基于有线系统的有x d s l 数字用户线系列( a d s l ，v d s l 等) 、i s d n 、h f c ( c a b l em o d e m ) 、d d n 、e t h 唧c t 以太网、高速局域网和光环网等等。其中x d s l 中的不对称数字用户线( a d s l ： a s y m - m c t f i c a ld i # t a ls u b s c r i b e rl i n e ) 和i s d n 最有发展前途。宽带接入的方式有多 种，a d s l 不必花费太多就可重新规划和替换本地环路线路得到宽带接入，为用户接 入因特网提供一个低成本的宽带解决方案。a d s l 是一种正交的频分复用方式，利用 现有的市话铜线电缆线对传输高速数据信息，并能同时打电话而互不影响。其最大 的优势就在于几乎不需要对铜线电缆线对作任何改动。因此，近几年该项技术在标 准化和市场等方面都得到了迅速的发展。 到2 0 0 5 年底，在我国的宽带用户中，a d s l 用户占7 0 8 ，占绝对主导地位。 其原因除了a d s l 能够充分利用现有网络资源等一系列优点之外，中国电信和中国 网通在铜线接入网地域上的绝对垄断是另一个主要原因。新型驻地网运营商长城宽 带只能在规定的1 3 个城市以l 卅和a d s l 竞争。另一个原因是由于a d s l 技术的 成熟和国内厂商的迅速发展壮大，a d s l 设备的价格一路走低，在价格上占据了一定 优势。光纤到户册作为宽带接入的一种理想模式，近几年在世界各国的发展势 头迅猛，无论在北美、亚洲还是欧洲，用户数都在快速增长。我国从2 0 0 4 年开始， f 聊的解决方案和设备提供商就在努力降低f i t h 成本，以便尽早除掉这个阻挡 f i t h 发展的拦路虎。由于删的建设成本太高，过去2 年里运营商对这项被认为 是未来宽带接入的主流技术没有投入太多的热情。中国电信认为，到2 0 1 0 年，国内 f 1 1 h 接入只能大约为整个宽带接入市场的3 。有数据表明，到2 0 1 0 年，我国宽带 用户约为1 亿户，按照3 的计算，f i t h 用户只有3 0 0 万户左右，宽带接入需求的 增长确实很快，但是还没有达到足以推动f i t h 尽快启动的程度。 接入网是通信网的重要组成部分，也是实现信息高速公路“最后一公里”宽带化 的关键。根据我国通信网的现状，如全部采用光纤接入网，不仅成本过高，还会使 原有铜线电缆闲置，造成资源的浪费。因此在今后的一段时期内，通信网中的接入 4 华中科技大学硕士学位论文 部分，仍需采用f i t c 、f i t b 等与铜线电缆相配合的过渡方案，其中最具竞争力的 还是用a d s l 技术将“最后一公里”的用户市话铜线电缆线路实现宽带化。可以预见 到在未来几年内，a d s l 仍将是份额最大的宽带接入技术。 华中科技大学硕士学位论文 2 1 接入网的概念 2 2 1 接入网的概念 2 宽带接入方式比较及选择 从整个电信网的角度讲，可以将全网划分为公用网和用户驻地网( c p n ) 两大 块，其中c p n 属用户所有，因而，通常意义的电信网指的是公用电信网部分。公用 电信网又可以划分为长途网、中继网和接入网3 部分。长途网和中继网合并称为核 心网。相对于核心网，接入网介于本地交换机和用户之间，主要完成使用户接入到 核心网的任务，按照删- t 的g 9 0 2 定义，接入网( a n ) 是由网络节点接口( n n i ) 和相关用户网络接口( u n d 之间的一系列传送实体( 诸如线路设施和传输设施) 所 组成的为传送电信业务提供所需传输承载能力的实施系统，可通过q 3 网络管理接口 进行配置和管理。如图2 1 1 3 】所示。 图2 1 接入网的概念 用户驻地网、接入网和通信骨干网及其之间的分界如图2 2 所示。 用户网络接口网络节点接口 网络节点接口用户网络接口 眦瑚ii o i i，l 胍 t vv t 图2 2 用户接入电信网络系统结构 华中科技大学硕士学位论文 接入网通常可以看作是一个与业务和应用无关的传送网，它对用户的信令是透 明的，不作任何处理。一般来说，接入网也可以认为是网络侧v 参考点与用户侧l r 参考点之间的机线设备的总和，其主要功能是复用、交叉连接和传输，一般不包含 交换功能，而且独立于交换机。通过在接入网与数字交换机之间定义开放的标准化 v 5 接口，使得接入设备和交换设备可以由不同的厂商提供。 通信核心网络一般包括传送网络和交换网络两部分。传送网络负责用户到用户j 用户到网络或网络到网络之间的信息传送；交换网络负责用户到用户、用户到网络 或网络之间的信息交换、交叉连接、数据复用等。通信网络一般能够采用数字专线 d d n 技术、帧中继( f r ) 技术、a t m 技术、s d h 技术或w d m 光网络等技术，实 现用户信息的传送或交换。 2 2 2 接入网的物理位置 接入网的物理位置是指交换局到用户终端之间的所有机线设备，如图2 3 。所示。 陌矿毹际石乓 主干系统 配线系统引入线 接入网 图2 3 接入网的物理位置 2 2 多种宽带接入方式的比较 人们所需要是不仅仅是开始的快速因特网接入时间而是希望在线时所有的接入 f 能快起来。要达到目的有许多解决方案可以，既有有线宽带接入方式又有无线宽带 接入方式。在有线宽带接入方式中又有很多种方案解决带宽受限和在模拟本地环路 上的由于现代数据传输方式所造成的拥塞。下面介绍几种常见的有线宽带接入方式。 7 华中科技大学硕士学位论文 2 2 1两种传统接入技术 话音m o d e m 是目前通信网络普遍采用的i n t e m e t 连接上网设备，也是连接 i n t e m e t 最方便的方式，最高可提供5 6 k b i t s 的数据传输速率 4 1 。其主要特点是： ( 1 ) 不需对现有设备进行改造，一次性投资较少。 ( 2 ) 安装灵活，移机方便。 ( 3 ) 由于只有一条线路，使用此m o d e m 上网不能同时享受一边上网一边与朋 友打电话聊天的乐趣。 ( 4 ) 5 6 k b i t s 速率只是理论上能够达到的速率，实际上，下行速率只有数b i 佻 奎5 6 k b i t s ，上传文件时，速率不超过3 3 6 k b i t s 。 另一种更高速率的拨号上网手段是使用i s d n 技术，主要是利用2 b + d 来实现 电话和i n t e r n e t 接入。i s d n 技术能够在一对电话线上提供两个数字信道，每个信道 可提供6 4 k b i t s 的话音或数据传输，可保证用户打电话与上网两不误。使用单信道上 网时，速率可达6 4 k b i t s ，若两个信道都用来上网，最高接入速率可达1 2 8 k b i t s 1 5 1 。 i s d n 技术是通信网络全数字综合业务技术，其主要特点是： ( 1 ) 用户数字化信号传送方式，与i n t e m e t 建立连接的时间快，便于向宽带接 入方式过渡。 ( 2 ) 数字化传送信号失真小，传送过程抗干扰性强，数据传送错误更少，较少 需要重传，传送效率高。 ( 3 ) i s d n 可以同时使用多个终端，可以在一条i s d n 线路上，同时利用一个 信道上网，另一个信道打电话。 ( 4 ) 需要增加终端适配器，一次性投资较高。 2 2 2基于h f c 网的c a b l em o d e m 接入技术 混合光纤同轴电缆接入( h f c ) 技术是在有线电视网络基础上进行改造发展而 成的一种高速i n t e m e t 接入技术。有线电视网络的主干采用光纤取代传统的电缆，将 头端( h e a de n d ) 机房设备到用户附近的光纤节点( f i b e rn o d e ) 用光纤进行连接， 从光纤节点到用户端采用同轴电缆连接，所以这种技术称为混合光纤同轴电缆接入 8 华中科技大学硕士学位论文 技术。h f c 接入网是以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术、 光纤和同轴电缆技术、射频技术及高度分布智能技术的宽带接入网络。通过对现有 有线电视网络进行双向改造，使得有线电视网络除了可提供丰富、良好的电视节目 外，还可提供电话、i n t e m e t 接入、高速数据传输和多媒体等业务。 其主要特点有： ( 1 ) c a b l em o d e m 不仅可以对i n t e r a c t 进行高速访问，还可以提供音频服务、视 频服务、访问c d r o m 服务器以及其他一些服务。 ( 2 ) 充分利用现存的有线电视网络所具有的巨大带宽，即使”单个因特网信道”也能 传输6 m b p s 或更高的速率 6 1 。尽管对有线电缆网络的改动不可避免，但不需要建立新 的带宽体系结构。 ( 3 ) 电缆调制解调器所需的射频元件数量丰富，价格便宜，完成通信功能的电路板 元件的芯片的兼容性好川。 ( 4 ) 为了使得p c 能接入网络，电缆调制解调器需要对住宅中已经铺设电缆的9 0 重新布线。 ( 5 ) 接入受制约：首先所在的社区必须开通宽带业务，否则无法申请。 ( 6 ) 目前一6 m h z 的信号可以承载的共享用户数达到1 0 0 , , , 2 0 0 个，随着用户增多， 会造成数量众多的数据分组汇聚而使共享的上行信道容易过载。 2 2 3x d s l 接入技术 数字用户线( d s ld i g i t a ls u b s c r i b e rl i n e ) 是以铜质电话线为传输介质的传输 技术的组合，即利用铜缆用户线实现宽带接入，让高速数据能够在铜缆上传输，目 前常见的d s l 技术都是在电话线的两端装设d s l 调制解调器，把发出的模拟话音信 号和非话音信号经过调制成编码数字信号进行传送、再调制和接收。数字用户线d s l 有多种不同分支，其常被统称为x d s l ，“x ”代表着不同种类的数字用户线技术，包 括h d s l ( 高数据率数字用户线) 、s d s l ( 对称数字用户线数字) 、i d s l ( 1 s d n 数 字用户线) 、v d s l ( 甚高数据率数字用户线) r a d s i 速率自适应数字用户线1 和 a n s i ( 非对称数字用户线) 等一系列技术。但无论哪种x d s l ，都是通过一对调制解 9 华中科技大学硕士学位论文 a t ) s t ( 非对称数字用户线) 等一系列技术。但无论哪种x d s l ，都是通过一对调制解 调器来实现，其中一个调制解调器放置在电信局，另一个调制解调器放置在用户一 端。此外，与传统的5 6 km o d e m 拨号上网不同，在使用x d s l 浏览因特网时，不 需要另外再缴纳电话费，因为通过d s l 上网并没有经过电话交换网接入i n t e m e t ，只 占用p s t n 线路资源和宽带网络资源，所以只需要缴纳d s l 月租费。 x d s l 的主要特点如下： ( 1 ) 与话音工作于不同频段，基本不影响电话的正常使用，话音所占频带为o 一 4 k h z ：x d s l 调制频带为4 4 k h z - - 1 m h z 。 ( 2 ) 在以办公室和家庭为中心一定距离范围内可以提供较高的数据传输率。 ( 3 ) 实施d s l 接入方案无需对线路进行改造，可以降低额外的开销。即可以最大 限度地重用现有的模拟本地环路。 ( 4 ) x d s l 技术可以协助有线电话公司防止防止自己的用户群选择其他的运营商， 如有线电视公司。 ( 5 ) 距离限制：目前组成用户环路的双绞线主要有u t p 0 屏蔽双绞线) 组成，u r p 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嘲。 ( 6 ) 环路损耗的影响：当线缆捆受潮、焊接不良、以及复杂的线缆规格等都会导 致线路衰减过大引起用户开通速率低或者激活困难。 2 2 4 以太网接入技术 以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合，作为公用电信网的接入网， 直接向用户提供基于i p 的多种业务的传送通道。以太网技术的实质是一种二层的媒 质访问控制技术，可以在五类线上传送，也可以与其它接入媒质相结合，形成多种 宽带接入技术【9 j o 以太网与电话铜缆上的v d s l 相结合，形成e o v d s l 技术；与无 源光网络相结合，产生e p o n 技术；在无线环境中，发展为w l a n 技术。它的主要 特点有： ( 1 ) 宽带以太网接入技术具有强大的网管功能。与其它接入网技术一样，能进 1 0 华中科技大学硕士学位论文 行配置管理、性能管理、故障管理和安全管理；还可以向计费系统提供丰富的计费 信息，使计费系统能够按信息量、按连接时长或包月制等计费方式。 ( 2 ) 目前大部分的商业大楼和新建住宅楼都进行了综合布线，布放了5 类u 1 甲， 将以太网插口布到了桌边以太网接入能给每个用户提供1 0 m b s 或1 0 0 m b s 的接入 速率，它拥有的带宽是其它方式的几倍或者几十倍。完全能满足用户对带宽接入的 需要。 ( 3 ) 它特别适合密集型的居住环境。 ( 4 ) 基于五类线的高速以太网接入方式的信号传输距离非常有限，通常传输距 离为2 0 0 米左右，这使得基于五类线的高速以太网接入方式的应用受到一定的限制。 要想将1 0 1 0 0 b a s e - t 接口提供到用户桌面，必须要在距离用户2 0 0 米范围内安装以 太网交换机设备，当相连的两个用户群相距超过2 0 0 米时，必须要再安装一台以太 网交换机1 1 0 l 。要想将小区内的许多以太网交换机连成一个局域网，还需要通过光纤 将以太网交换机与小区汇聚交换机相连，再通过光纤上联到电信运营商的p o p 点交 换机接入i n t e r n e t 网络，这样也会导致投资成本很高。 ( 5 ) 在居民区低档的以太网交换机上开展i p 业务，网络安全很脆弱，o o s 得 不到保证。 2 2 5 光纤接入技术 光纤接入网指的是接入网中的传输媒质为光纤的接入网，光接入网包括有源光网 络( a o n ，a c t i v eo p t i c a ln e t w o r k ) 和无源光网络( p o n ，p a s s i v eo p t i c a o p t i c a ln e t w o r k ) ， 其中无源光网络在接入网中更具有诱人的前景。无源光网络又包括窄带的无源光网 络和以a t m 为基础的宽带无源光网络( a p o n ) ( i t u t g 9 8 3 ) 两种a p o n 使用 1 3 1 0 r i m 和1 5 5 0 n m 波长区来传输信号，上、下行方向的信息传输都采用基于信元的 传输方案，其中下行速率为1 5 5 m b i t s 或6 2 2 m b i t s ，上行速率为1 5 5 m b i t s ，光网 络单元到瑞局的距离可长达1 0 k m l l l l 。根据光网络单元的位置，光纤接入方式可分为 如下几种：兀t i i ( 光纤到远端接点) ；盯r b ( 光纤到大楼) ；f r r c ( 光纤到路边) ； f i t z ( 光纤到小区) ；f i t h ( 光纤到用户) 。 华中科技大学硕士学位论文 ( 1 ) 光纤接入技术与其他接入技术( 如铜双绞线、同轴电缆、五类线、无线等) 相比，最大优势在于可用带宽大，而且还有巨大潜力可以开发，在这方面其他接入 技术根本无法与其相比。 ( 2 ) 光纤接入网还有传输质量好、传输距离长、抗干扰能力强、网络可靠性高、 节约管道资源等特点1 1 2 1 。 ( 3 ) s d h 和a p o n 设备的标准化程度都比较高，有利于降低生产和运行维护成 本。 ( 4 ) 光纤接入的最大的问题是成本还比较高。尤其是光节点离用户越近，每个用 户分摊的接入设备成本就越高。 圆光接入网是发展宽带接入的长远解决方案。 以上几种宽带接入方式各有优势和不足，它们分别适应于不同的市场环境，满 足不同需求层次用户的宽带接入需求，在具体网络建设中要根据实际的通信资源状 况、用户分布情况、用户需求及市场环境来具体确定采用哪一种宽带接入方式。 2 3 宽带接入方式的选择 2 3 1各种类型的x d s l x d s l 技术按上行( 用户到电信局端) 和下行( 电信局到用户) 的速率是否相同 可分为速率对称型和速率非对称型两类。速率对称型的x d s l 有h d s l 、s d s l 和i d s l 等；速率非对称型的x d s l 有a d s l 、v d s l 和r a d s l 等。各种数字用户线技术的 不同之处，主要体现在信号传输速度随传送距离的不同而不同、上行速率和下行速 率是否具有对称性以及不同的应用场合可以采用不同的d s l 技术这3 个方面。几种 x d s l 技术的简要比较如表2 1 所示【埘，现在简单解释一下表中的d s l ： ( 1 ) h d s l ( h i g hd a t ar a t ed i g i t a ls u b s c r i b e rl i n e ，高速率数字用户线路) 技术提 供的传输速率是对称的，即为上行和下行通信提供相等的带宽，传输速率可达到 t 1 e 1 ，一般采用两对电话线进行全双工通信，有效传输距离只有5 k m ，虽然h d s l 的有效传输距离只有5 k m ，但是可以通过安装信号转发器来扩展其传输距离。由于 h d s l 使用两对电话线进行双向传输，故它很适合连接p b x 系统、数字局域环路， i n t e m e t 服务商和校园网等应用场合。h d s l 的缺点用户需要第二条电话线，并且目 华中科技大学硕士学位论文 咀t c m c t 服务商和校园网等应用场合h d s l 的缺点用户需要第二条电话线，并且目 前产品可选厂商比较少。 ( 2 ) s d s l ( s i n g l ep a i r s y m m e t r i cd i g i t a ls u b s c r i b e rl i n e ，单对线路，对称数字用 户线路) 可以说是h d s l 的分支，s d s l 只使用一条电话线( 即一对铜线) 进行全双工通 信，支持传输速率达到t 1 e 1 对称的上行和下行信道，同时传输距离可达到3 k m 。 s d s l 技术的特性基本与h d s l 相同，其标准正在制定当中。 ( 3 ) i d s l ( i s d nb a s e dd i g i t a ls u b s c r i b e rl i n e ，基于i s d n 数字用户线路】技术用 来支持i s d n 到户。i d s l 是一个专用业务，仅仅支持数据，而不支持视频。它用于 为用户提供基本速率b r i ( 1 2 8 k b p s ) 的i s d n 业务，但其传输距离可达5 k m ，其主要 应用场合有远程通信和远程办公室连接。 ( 4 ) a d s l ( a s y m m e t r i cd i # m ls u b s c r i b e rl i n e ，不对称数字用户线路1 是一种上 行和下行传输速率不对称的技术。在一条电话线上，从电信网络提供商到用户的下 行速率可以达到1 5 m b p s 至8 m b p s ，而反方向的上行速率为1 6 x b p s 至6 4 0 k b p s 。 a d s l 最大传输距离为5 5 k i n ，主要适用于用户远程通信、中央办公室连接。以上特 性使得a d s l 技术将成为网上冲浪( n e ts u r f i n g ) 、视频点播0 o d ) 和远程局域网 ( r e m o t ci a 的理想方式，对于大部分i n t e r e n t 和i n t r a n e t 应用，用户下载的数据量 远大于比上载量。a d s l 技术的优势是其以标准形式出现，只使用一对电话线路，传 输距离长；其不足为目前调制解调器昂贵不便推广、传输速率和距离相互制约。 表2 1x d s l 技术的比较 x d s l下行速率上行速率最大传输线对 所支持的是否需要 种类( b i t s )( b i 柏)距离( k m )语音类型分离器 m s l 2 0 4 8 m b p s2 0 4 8 m b 芦 52 数字否 s d s l 2 0 4 s i b p 毫2 0 4 8 m b p s 51 模拟数字 否 i d s l 1 2 8 k b l n1 2 8 k b p s 5 51数字否 a d s l s i b p s 7 6 8 k b p s 5l 模拟是 r a d s l8 m b p s 7 6 8 k b p s 5l模拟是 v d s l 1 3 m b p s ”5 2 m b p s1 s m b l 2 3 m b p s 1 5l 模拟数字 是 g h t c 1 m b p s1 2 8 k b p s 51模拟否 华中科技大学硕士学位论文 ( 5 ) r a d s l ( r a t ea d a p t i v ed i g i t a ls u b s , r e b e tl i n e ，速率自适应数字用户线路1 是a d s l 的一种形式，它使用智能a d s l 调制解调器去感应环路的性能。r a d s l 能 够根据双绞铜线质量的好坏和传输距离的远近动态地调节用户的访问速率，这使得 用户可以用不同的速率将不同的铜线连接起来，最大限度地利用现有的通信资源。 ( 6 ) v d s i ( v e r yh i g hd a t ar a t ed i g i t a ls u b s c r i b e rl i n e ，极高速率数字用户线路) 是a d s l 的一种变体，它被认为是a d s l 的终极目标。v d s l 也是一种上行和下行 传输速率不对称的技术。v d s l 使用一条电话线，获得下行传输速率可达到1 3 m b p s - - 5 2 m b p s ，上行速率为1 5 m b p s - - 2 3 m b p s ，同时传输距离不超过1 5 k i n ，其主要用 于视频和多媒体等相关场合。可以看出，v d s l 最大的优点是可以得到极高的数据传 输速率；但其传输距离短，传输速率不稳定，并且没有标准。 ( 7 ) g l i t e ：g 代表u 中定义的一系列线路技术规范系列，而l i t e 代表a d s l 形式。g l i t e 又称为 a d s l l i t e ”或者“用户型d s l ( c d s l ) ，它是一种简化型的、无 分路器的a d s l 。与a d s i i l a d s l 相比，g l i t e 在速率和传输距离方面不占优势。 但它在用户端不用装分离器，价格可以下降，安装更为方便。它具有自适应速率适 配能力，抗射频干扰的能力比a