【接入网宝典】第5期-ADSL原理及其常见组网

前言：本着“共同学习，共同提高”的宗旨，我们汇总整理了华为接入网设备日常维护中需要特别注意的事项和常见问题解答，发布在华为技术支持网站首页“华为资源－电子期刊－接入网宝典”栏目，希望对您的日常设备维护工作有所帮助。让我们携起手来，共同打造可运营、可管理的精品网络！—–接入网宝典—–―ADSL原理及其常见组网尊敬的客户：随着信息技术、网络技术的飞速发展和网络应用深入人心，人们对网络带宽需求越来越高，网络构建以及改造也进入了高峰时期。新的网络构建、原有的网络改造均朝着一个重要的目标发展，就是追求高性能、高带宽。随着ADSL技术的不断发展和规模运用，ADSL已经成为中小型企业和个人接入Internet的主要方式之一。一、

ADSL原理DSL（DigitalSubscriberLine）是数字用户线，xDSL是它的统称，包括有VDSL、HDSL、ADSL等，都是利用现有的铜质双绞线（电话线路）进行数据业务的传输，它们各自所采用的调制、编码技术不同，造成它们在传输速率、距离、延迟等方面的差别。ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine）是不对称数字用户线，它是DSL中的一员,是一种非对称的传输技术，利用了普通电话线中未使用的高频频段，通过不同的调制方法，在铜缆上实现高速数据传输。其中上行频带26KHz-138KHz，下行频带从138KHz-1.104MHz，上行速率可达到640Kbit/s，下行速率可达到8Mbit/s。ADSL的传输速率与传输距离的关系是，传输距离越远，传输速率越低；反之，传输距离越近，传输速率就越高。ADSL在连接时，可以根据线路状况，包括距离、噪声等影响，自动地调节到一个合理的速率上。ADSL的调制方法，可以分为：CAP、DMT两种，而DMT方式又分为频分复用方式（FDM）和回声抵消方式（EC）。其中DMT技术相比CAP技术具有线路适应性强的优势，被确立为ITU-T的建议。下表为CAP和DMT两种调制方式的比较。表1CAP和DMT调制方式比较CAPDMT频带调制方式SAM-64FDMDMTFDM/EC噪音&恢复无自适应全速率&线路自适应速率：下行1.5M--6Mbps6M--8Mbps上行64K--1Mbps640K--1Mbps标准私有ANSIT1.413/ETSI技术发展ETSIANSIT1.413ITUTG.922.1(G.dmt)G.922.2(G.lite)从表中可以看出，在线路适应性、速率、以及标准的开放性各个方面，DMT比CAP技术有更大的优越性。以下主要说明DMT调制技术以及DMT上下行频率使用的两种方式：FDM方式、EC方式。DMT调制DMT（DiscreteMultiTone）离散多频调制技术，以4.3125KHz频宽为基本单位，把1MHz的频带分为256个子信道，而原本普通的POTS业务在电话线上占用的频带大致为300Hz-4kHz，再加上隔离效果等因素，在DMT技术中把0-25KHz的频带都留给话音业务使用，也就是前面的6个子信道，实际用来作为数字业务传输的子信道为250个。DMT技术中的每个信道都采用QAM技术（除去前面用于话音业务的子信道），然后把每个子信道的输出波形再叠加（因为每个子信道的频率不一样）后输入到线路上；对端接收端再根据频率先分解成各子信道的输入波形，各子信道再采用QAM解调过程解出传送的比特数据。250个子信道用于传送ADSL数据业务，其中0~31（前面6个不可用）是分给上行（用户端到局端），下行（局端到用户端）有两种分配方案。一种是分配全部的0~255子信道，重叠使用上行业务占用的子信道，但前提必须采用回波抵消技术；另一种就是分配32~255子信道，这时上下行频带没有重叠，所以无需回波抵消技术。DMT上下行频率使用方式（1）频分复用方式（FDM）：特点：上行导频点在69KHz（子带#16）下行导频点在276KHz（子带#64）上行数据传输子带从#7到#31(除去#16)下行数据传输子带从#32到#255(除去#64)其原理示意图参见下图1。图1FDM方式示意图（2）回波抵消方式（EC）特点：上行导频点在69KHz（子带#16）下行导频点在276KHz（子带#64）上行数据传输频段从#7到#31(除去#16)下行数据传输频段从#7到#255(除去#64)其原理示意图如下图2。图2EC方式示意图即使ADSL已经取得巨大的市场成功，投入于ADSL技术的厂家并没有停止他们前进的脚步。针对目前ADSL技术实际应用的一些不足，2002年5月，ITU组织又推出了ADSL的新标准G.992.3,又叫G.Dmt.Bis,也称作ADSL2标准；此后又推出了G.992.5，又叫G.Dmt.Bisplus，也称作ADSL2+标准。支持ADSL2+的设备，要求全面与现已铺设的ADSL设备兼容。当同时支持ADSL2+标准的CO与CPE互连，它们提供更多的功能，更稳定的表现。二、ADSL业务设备介绍MA5100DSLAM华为公司的MA5100/MA5103/MA5105多业务接入系列设备，产品定位：DSLAM设备（ADSL、VDSL）提供LAN专线互联提供组播业务实现智能小区建设电路仿真应用帧中继业务应用产品特点：高集成度灵活的扩展性丰富的业务接口灵活的业务交换方式一体化网管灵活的组网应用它可以提供符合ITU-TG.992.1（G.dmt）、G.992.2（G.lite）和ANSIT1.413标准的ADSL接口，通过双绞线连接远端ATU-R（可以与多种标准的远端ADSLModem设备对接，推荐使用eTEK和ASUS），为用户提供ADSL宽带业务。MA5100系列DSLAM设备可以同时提供ATM上行接口和IP上行接口，即ATMDSLAM和IP-DSLAM两种组网应用，可以接入到ATM骨干网络或者IP骨干网络。MA5300MA5300/MA5303宽带接入设备是华为技术有限公司自主开发的L2/L3IPDSLAM设备，产品定位于：网络边缘接入层标准的IP-DSLAM设备可运行、可管理的网络接入设备其提供的业务功能：作为IPDSLAM设备，提供ADSL接入业务。作为IPDSLAM设备，提供VDSL接入业务。作为IPDSLAM设备，提供SHDSL接入业务。提供Ethernet接入业务。提供组播和可控组播业务，实现组播业务的运营管理。提供802.1X认证、PPPoE认证、VLAN认证等多种认证功能。提供宽带接入用户计费功能。提供华为组管理（HGMP）功能。产品主要特点：L2/L3线速交换多种网络接口丰富的接入方式灵活的组播业务高QoS保证完善的用户管理大容量和高集成度MA5600SmartAXMA5600多业务接入模块是由华为公司自主研制开发的DSLAM设备。其产品定位：具有可运营、可管理、高密度、灵活组网等特点。MA5600对外提供丰富的业务接入手段，系统集成度高、业务接口丰富、组网灵活，既满足住宅用户宽带上网、网络游戏、视频点播的需求，也满足商业用户视频会议、企业互联、VPN（VirtualPrivateNetwork）、分组语音等高QoS（QualityofService）业务需求。业务功能：作为DSLAM设备对外提供ADSL2+/ADSL/SHDSL接入提供LAN方式接入电信级的组播运营能力，可以支持组播协议和可控组播，实现从用户到网络的全套协议支持提供多种认证方式：内置ISU板时，可支持PPPoE、PPPoA（PPPoverATM）认证、VLAN绑定认证、VLAN+Web（强制Portal、内置Portal）认证和L2TP，支持按流量、按时长的灵活计费方式产品特点：大容量高集成度强大的组播业务灵活的Tripleplay解决方案完善的批发业务解决方案丰富的接口QoS保证 综合用户管理 灵活组网 电信运营级可靠性高安全性高可维护性和管理性三、ADSL常见组网MA5100常见组网应用ATM-DSLAM组网MA5100提供成熟的ATM-DSLAM组网解决方案，支持完善的业务类型，基于ATM技术保证了各种业务QoS。通过ADSL/VDSL接入，为用户提供高速Internet接入、VOD、远程教育，为中小企业、SOHO用户提供ADSL/VDSL专线接入；同时，通过基于ATM网络的LAN局域网专线互联，为大型企业、政府、教育等机构的总部与分支机构提供电信级的VPN。应用如REF_Ref14683301\r\h图3所示。IP-DSLAM组网应用MA5100提供完善的IP-DSLAM组网解决方案，使运营商无需扩容或新建ATM网络，减少了数据穿越ATM网络时的传输时延和阻塞，满足了ADSL/VDSL/LAN用户直接接入IP城域网的需求，并可为用户提供IGMPSNOOPING组播业务和HMCP可控组播业务。应用如REF_Ref14683301\r\h图4所示。智能小区业务应用通过MA5100提供的ADSL/VDSL+LAN方式，可灵活构建智能小区信息平台，有效地克服传统DSLAM设备在智能小区组网中的难题，实现按需接入，降低投资成本，管理维护方便，满足用户、运营商、物业管理三方面的需求。MA5100ADSL/VDSL智能小区应用如图5所示。图3MA5100ATM-DSLAM应用组网图4MA5100IP-DSLAM应用组网图5MA5100智能小区业务应用MA5300常见组网应用配合BAS设备组网应用这种应用中，MA5300作为纯IP-DSLAM设备，结合上层BASE实现用户的业务管理、带宽管理、安全管理。图6MA5300配合BASE业务应用内置ISU组网MA5300系列产品可以提供ISU（IntelligentServiceUnit，智能业务处理单元）应用功能，实现商业用户的业务管理、带宽管理、安全管理，提供了“商业用户旁路”解决方案。通过ISU实现普通用户业务流与商业用户业务流的分流：普通用户业务流通过控制框主控系统上行接入到汇聚层L3或直接接入BAS，通过BAS完成认证后接入Internet；商业用户业务流则通过智能业务处理模块ISU进行处理后，通过ISU的FE/GE接口直接接入城域网，无需经过BAS处理。图7MA5300内置ISU业务应用智能小区接入应用在智能小区的解决方案中，小区的中心通过L3交换机或MA5300作为小区的出口，接入城域骨干网，可通过MA5300的以太网接口组建小区信息管理中心的局域网，提供小区内部的VOD点播、智能仪表管理、小区的计费管理系统；在用户端通过xDSLmodem，可实现高速上网、视频点播等功能。图8MA5300智能小区接入应用MA5600常见组网应用配合BAS设备组网应用这种应用中，MA5300作为纯IP-DSLAM设备，结合上层BASE实现用户的业务管理、带宽管理、安全管理。图9MA5600配合BASE业务应用内置BAS设备组网应用MA5600系列产品可以提供ISU（IntelligentServiceUnit，智能业务处理单元）应用功能，实现商业用户的业务管理、带宽管理、安全管理，提供了“商业用户旁路”解决方案。图10MA5600内置BASE业务应用在这种应用中，通过ISU实现普通用户业务流与商业用户业务流的分流：普通用户业务流通过控制框主控系统上行接入到汇聚层L3或直接接入BAS，通过BAS完成认证后接入Internet；商业用户业务流则通过智能业务处理模块ISU进行处理后，通过ISU的FE/GE接口直接接入城域网，无需经过BAS处理。智能小区接入应用在智能小区的解决方案中，小区的中心通过L3交换机或MA5600作为小区的出口，接入城域骨干网，可通过MA5600的以太网接口组建小区信息管理中心的局域网，提供小区内部的VOD点播、智能仪表管理、小区的计费管理系统；在用户端通过xDSLmodem，可实现高速上网、视频点播等功能。图11MA5600智能小区接入应用四、常见FAQADSL故障范围的初步判断由于ADSL故障涉及的范围较宽，涉及的设备也较多，因此首先判定故障的范围是很关键的。基本思路如下：首先可以通过数据局网管系统查询，大致判断是MA5100DLSAM上层设备故障还是MA5100以下故障。MA5100DSLAM以下故障包含两方面：（1）用户终端Modem故障、计算机配置或软件配置等故障；（2）用户线路质量问题或MA5100DSLAM的ADSL端口问题。分析判定方法：（1）如果用户Modem在线，数据局网管系统查询到物理连接速率正常，基本就可以判断不是线路问题，问题可能在上层设备、宽带接入服务器或者用户端设备方面有问题；（2）如果偶尔能上网，上网速度慢，一般为上层设备、宽带接入服务器有问题；（3）如果对比相邻端口Modem上网正常，且故障端口的物理连接速率正常，则故障基本为用户计算机使用问题。用户端入户线要求对于新拉的入户线，建议采用四芯双绞线，不要采用四芯平行线。对于已经布好四芯平行线的用户，该四芯平行线只能使用其中一对，另外一对空着，不允许把另一对线用作普通电话，更不允许把另一对连接ISDN一线通，否则ADSL用户会受ISDN和电话用户的干扰，变得不稳定，经常断线。经测试现有的四芯平行线品质参差不齐，直流电阻偏大。入户线的安装应远离家用电器如冰箱，音响等设备，否则会增加线路的噪声。可以使用电缆测试仪（CableSHARK）测试DP侧（断开入户线）的线路噪声功率谱密度，然后测试用户端接modem处的线路噪声功率谱密度，如果用户端噪声功率比DP侧的线路噪声功率大10dB，则表明入户线线路噪声干扰过大，建议换成双绞线。入户线到分离器之间不能接其他电信设备，如传真机，电话分机，IP拨号器，音频Modem，声讯台限拨器，电话防盗器等。这些设备只能连接到分离器电话输出口后面。能上网但上网速度慢先明确：上网速率是时快时慢，还是一直慢。如果是一直很慢，上网速率在500Kbps(60Kbps)以下，一般为线路问题。可以通过数据局网管查看物理连接速率，端口是否限制速率，速率限制多少，等等。如果物理连接速率较高，则不是线路问题，问题可能是宽带接入服务器端口没有扩容。另外，如果上网速率已经达到端口限制速率，则是由于端口速率受限所致。线路很短，但上网速率根本就达不到2Mbps，则通过数据局网管中心首先查看该端口的物理连接速率，以及线路衰减。如果物理连接速率达到2Mbps或限速速率，则表明线路正常。这时则需查看交织深度设置，如果交织深度为64，由于TCP/IP协议地限制，TFTP文件传输速率最多只能到1.5Mbps（180KBps）。可以通过数据局查找该端口的物理连接速率，如果物理连接速率与文件传输速率相差较大，物理连接速率是正常的话，一般为上行接口节点速率瓶颈问题。线路较长，或线路噪声较大