ADSL接入组网与设计论文04548.doc

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1、华苑小区ADSL接入组网与设计论文摘要因特网的蓬勃发展,这是因为市场的推动。我们知道,现在因特网已经渗入到人们生活的方方面面,政治、军事、经济、文化、教育、休闲.因特网无所不在。特别是近年,随着科技的进步和人们要求的提高,宽带业务的需求大大增加,除高速上网外,网络游戏、网上电影、远程教育、远程医疗、网上购物等,已进入到人们的生活中。人们对带宽的需求空前提高;另一方面,技术的发展也为宽带接入带来了可能,特别是ADSL技术的日益成熟,也为宽带接入创造了条件。ADSL原先采用ATM技术,端口成本高,现在ADSL的DSLAM采用IP内核,可直接利用IP同因特网相连,使成本得到了降低,因而使ADSL发展

2、很快。ADSL技术是一种新兴的宽带接入技术，随着因特网技术的快速发展，因特网正在人们生活中起到越来越大的作用。现在很多小区居民有因特网接入的需求，然而在小区中铺设光纤比较困难，给工程带来了难度。针对这种现状，最好的解决方案就是采用接入技术。由于接入业务的不同，接入方法不同，正确的选择相应的接入技术可在满足业务要求的前提下减少投入，利用国利民。今天的业务不仅包括提供语音、数据、图像综合等通信业务，也包括可视电话机、数字传真机( FAXVIV)、电子数据交换(EDI)、电子信箱( Email)、IP浏览、会议电视、可视图文(Videotex) 、点播电视(VOD) 以及远程医疗、远程教学、居家购物

3、等新业务。介绍了ADSL的基本理论，从住宅小区对网络的需求出发，采用ADSL技术在不破坏原有结构的基础上利用原有小区内部电话线实现宽带小区的前景很好。阐述了小区宽带接入的一般要求、目标和设计原则，研究了基于ADSL宽带接入技术的实现方案，并给出了小区网络的工程拓扑图，选择专线高速接入方式，对用户进行内网IP的分配。并就小区的管理和维护进行讨论。关键词：ADSL；接入技术；纵向平衡；数据与多媒体业务；宽带通信；回波损耗。目 录1、ADSL宽带接入网概论41.1 接入网的概述41.2接入技术分类61.3 接入网建设中的若干问题71.4 国内外ADSL接入网发展现状71.5 ADSL的应用以及前景8

4、2、ADSL的技术可行性分析研究92.1 ADSL的定义92.2 ADSL 的主要特点及接入方式92.3 ADSL的主要技术标准102.4 ADSL与其它接入服务的比较：112.5 ADSL的原理和技术性能特点122.6 ADSL的调制解调及用户终端设备的安装163、华苑小区电信IP城域网网络现状203.1 IP城域网的组织结构203.2宽带IP城域网结构层次与业务需求与控制223.3 业务控制技术223.4 IP城域网的问题分析233.5 IP网络结构243.6路由协议244、ADSL接入网的优化264.1宽带ADSL 接入网概述264.2 宽带ADSL接入网存在的问题264.3 ADSL接

5、入网的组成安装与设备274.4接入网优化方案364.5 ADSL接入网参数设置274.6 ADSL的五种接入方式比较304.7 结束语325、参考文献331、ADSL宽带接入网概论1.1 接入网的概述 1.1.1 接入网的定义及特点接入网是由SNI和UNI之间的一系列传送实体组成，为传送电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，经由Q3接口配置和管理。原则上对接入网可以实现的UNI和SNI的类型和数目没有限制。接入网不解释信令。1992年接入网的概念在欧洲被首次提出后，1994年ITU正式采纳接入网这个名词，正式确立接入网在用户网中的位置和传送网、交换网、接入网三者在通信网中的构成模式。定界：

6、接入网（AN）由3个接口来定界：通过UNI与UTE相连；通过SNI与SN相连；通过Q3与TMN相连。 为了进一步规范用户接入网的概念，国际电联( ITU2T)标准部根据近年来通信网的发展演变趋势，在其G.963建议中定义接入网(AN)为本地交换机(LE)与用户端设备(CPE)之间的实施系统，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，包含复用、交叉连接和传输功能。如图1-1所示：（图1-1）由上可知，接入网为用户网充实了新的内涵，规范了新的界定，接入网与原来的用户网比较，主要有如下的特点：（1）可提供模拟传输，具备数字传输能力；（2）可以传输电信号，也可以传输光信号；（3）可提供话音和低速数据业

7、务，也能够开展高速、宽带综合业务。 （4）不仅含有传输功能，而且还具备复用、交叉连接功能。接入网（AN）是由网络节点接口和相关用户接口之间一系列传送实体所组成的，为传送电信业务提供所需传输承载能力的实施系统。用户驻地网，接入网和通信骨干网及其之间分分界如图：1.1.2 接入网简述整个电信网按网络功能分为三个部分：传输网、交换网和接入网。接入网负责将电信业务透明传送到用户，具体而言，接入即为本地交换机与用户之间的连接部分，通常包括用户线传输系统、复用设备、交叉连接设备或用户/网络终端设备。而实际上接供业务的实体就是业务结点。接入网在通信体制中的位置如图1-2所示：（图1-2）1.1.3 接入网的

8、基本功能划分接入网的基本功能概括来说主要有用户接口功能(UPF) 、核心功能(CF) 、传送功能( TF) 、业务端口功能(SPF) 、接入网系统管理功能(AN2SMF) 五项。接入网功能体系如图1-2示：（1） 用户接口功能：指将用户网络接口UNI的要求适配为核心和管理功能。即在接入业务上包括电话、数据、传真、视像和多媒体等窄带和宽带业务，并将这些业务终接、数/模转换、信令变换、激活/去激活、承载通道/能力处理、接口测试、维护及管理控制。（2）业务端口功能：指将业务节点接口SNI的要求适配为公共承载信道，并为在接入网的系统管理中处理选择信息。包括SNI功能的终接、将承载要求、定时管理及操作要

9、求映射进核心功能， 并在需要时对特殊SNI协议映射和业务节点接口的测试、端口的维护及管理控制。（3）核心功能：使各个业务端口承载要求和用户接口承载要求适配为公共传送承载。该功能完成根据被要求的协议适配和通过接入网的传送复用进行协议承载处理。主要包括承载通道集线、信令和分组信息复用、为ATM传送承载进行电路仿真和控制、管理功能。核心功能分散在整个接入网内。（4）传送功能：指为公共承载的传送提供通路并为所用的传输媒介提供媒介适配、完成复用。根据重组和配置的交叉连接、管理、物理媒介等。（5）系统管理功能：对接入网中的用户接口功能、业务端口功能、核心功能、传送功能的指标、操作和维护进行协调。同时，通过

10、业务节点接口对业务网、通过用户网络接口对用户终端的操作功能进行协调。如进行配置和控制、指配协调、故障检测/指示、使用信息和性能数据采集、安全控制、定时精度管理和对用户接口功能操作要求的协调、资源管理等。由于接入网具有的上述功能，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，其传输媒体具有多样性。可灵活支持各种接入类型和业务。接入网在电路结构上包括N64kbit/ s(1/ N )64kbit/s分组交换、帧中继、ATM等基本形式；在通道方面有基于64kbit/ s通道、基于帧中继通道、基于ATM通道；在传输上概括了双绞线系统、同轴系统、光纤系统和无线系统等用户接入手段。1.2接入技术分类多种接入技

11、术构成接入网示意图按接入网传输技术分：1）铜线接入网：（1）数字用户环路（XDSL）接入；（2）数据双绞线接入；（57类）（3）HFC、电缆调制解调器（Cable Modem）接入。 电缆调制解调器（Cable Modem）技术是在有线电视公司推出的混合光纤同轴网（HFC）上发展起来的。根据前面介绍可知，只要在有线电视（CATV）网络内添置电缆调制解调器（Cable Modem）后，就建立了强大的数据接入网，不仅可以提供高速数据业务，还能支持电话业务。2）光纤接入网：（1）有源光网络AON；（2）无源光网络PON；（APON、EPON）3）无线接入网：（1）固定无线接入：无线本地环路；固定无绳

12、系统（DECT、PHS以及涉及无绳电话机等）；LMDS。（2）移动无线接入、蜂窝无线接入以及卫星无线接入等；（3）无线局域网。1.3 接入网建设中的若干问题通信网由传送网、交换网、接入网三部分构成，接入网作为国家通信基础设施的重要组成部份，它的建设涉及到业务市场需求，网络资源配置，建设资金来源，运行维护管理，技术升级策略等多方面因素。因此必须经济合理地统筹规划接入网的建设。（1）保护现有资源，开发接入技术 目前接入网仍以市话铜线电缆为主，世界上已有用户电缆几十亿公里，占通信网约1/ 3的投资，在相当长的一段时间中(至少10 年)，市话铜线电缆仍将是用户网络中的主要媒质，因此需要提高现有市内通信

13、电缆的水平，改进其性能以满足在用户环路上不断增长的宽带业务的要求，以光缆配合使用，推进接入网最终向光纤过渡。（2）因地制宜规划，超前战略建设 由于我国幅员辽阔，人口众多，各地经济和通信发展很不平衡，因此接入网的技术必须从实际出发，因地制宜。对于城市中的新住宅区、新技术开发区、金融贸易区尽可能采用光纤接入技术FTTC。（3）重视城市多功能宽带网的研究 目前城市中的电话普及率逐年提高，而市话局间中继线普遍采用光缆传输，有的地区还采用SDH传输设备。为了充分利用宽带传输网和CATV 同轴电视网，电信与广电部门的合作以建设一个语音、数据、电视三者相结合的混合光纤/ 同轴网，不仅可以充分利用国家通信网的

14、资源，减少重复投资，而且可以提高现有电视的画面质量，并且以较低的价格迅速拓宽网上业务。（4）加快对农村接入网组网方式研究 在我国13亿人口中，9亿在农村，农村是潜在的通信大市场。农村有其特殊性，用户分散、点多、线长，农村通信设施投资成本将比城市高出34 倍，因此，由政府支持的普遍服务是发展农村通信的焦点话題。新兴廉价的远程接入技术将是今后扫入网技术研究的重要课题。1.4 国内外ADSL接入网发展现状 在宽带接入的发展中,ADSL日益显现出它的巨大生命力。我们知道,韩国是世界上宽带用户发展最好的国家,起初它的宽带用户发展并不理想,它从1998年开始发展宽带用户,一直仃步不前,只是到了后来推出AD

15、SL技术之后,宽带用户才得到了快速发展;日本随着因特网迅猛发展,宽带业务的发展,引人注目,而在宽带接入方面,据2003年3月的统计,ADSL用户就达到了702.3万,占日本全国宽带接入的74.7%。我国ADSL发展状况:我国宽带接入是2000年大规模开始建设的,当时宽带接入网建设风起云涌,但用户很少,2001年宽带用户才6.2万户。当时力推的宽带接入方式有ADSL、LAN和Cable Modem等,当时流传着一种观点,即我国居民都是公寓式,居民居住集中,很适合LAN的发展。但后来实践证明,LAN并没有得到人们企盼的发展,这是因为宽带用户发展是很不平衡的,要装宽带的客户非常分散,而根据成本核算,

16、发展LAN用户的初装率要达到30%时,才能赢利,这在目前经济形势下,是很难有这祥的地区条件。同时,采LAN方式,LAN交换机装在用户楼层中,这里的供电、环境等条件无法与电话局的机房相比,维护成本加大,故障概率较高。正是上述种种原因的影响,才把ADSL推上了宽带接入的主流平台宝座。众所周知,ADSL的成功在目前可以说必然的,这是因为ADSL是最适合目前形势的,原因是只要在电话局内装上DSLAM设备,则在这个电话局的营业区范围内的用户(数千到十数万电话用户),都可安装ADSL,电话公司的投资得到回报,用户得到满足;ADSL提供给用户独亨的带宽,是从桌面到网络节点,这与Cable Modem带宽共享

17、有很大的不同;目前ADSL的上行速率512kbit/s、下行速率1.5Mbit/s已能满足用户对带宽的需要。上面几点说明了ADSL为什么会得到快速发展。我们知道,北京国研科技推出的有名网络游戏-科洛斯3D网络游戏,其最高速率目前才只有91kbit/s。到了2002年我国宽带用户进入到快速增长期,据统计2002年我国宽带用户达到了660万,而到了2003年6月30日,我国宽带用户就猛增到980万,半年时间内就增加320万。到2002年以后,我国的ADSL就以非常高的速度增长,2002年3月31日,上海市的ADSL用户就达到了10万户,而到同年8月就上升到15万户;2002年6月广州的ADSL用户

18、也达到了10万户。2003年ADSL的发展势头更猛,据统计,在2003年上半年新增的320万宽带用户之中,ADSL就占到了70%以上。其中中国网通新增ADSL用户,在同期就达到了80万户。下半年发展势头还会再高一些，如中国网通的发展计划是再增180万户,全年新增ADSL用户300万户。随着Internet的爆炸式发展，在Internet上的商业应用和多媒体等服务也得以迅猛推广。要享受Interne上的各种服务，用户必须以某种方式接入网络。为了实现用户接入网的数字化、宽带化，提高用户上网速度，光纤到户（FTTH）是用户网今后发展的必然方向，但由于光纤用户网的成本过高，在今后的十几年甚至几十年内大

19、多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路，于是近年来人们提出了多项过渡性的宽带接入网技术，包括N-ISDN、Cable Modem、ADSL 等等，其中ADSL（非对称数字用户环路）是最具前景及竞争力的一种,将在未来十几年甚至几十年内占主导地位。大家都知道通过Internet上网冲浪，最主要的三个关键要素，它们分别是：带宽、带宽、还是带宽。近期网上风行的冲浪以及网站人民战争般的大肆兴建，无一不说明网络化已经成为当今计算机发展的主流趋势， 随着用户对信息化的需求与日俱增，大量丰富的网络信息资源给人们的生活和工作带来了极大的便捷；但是也给上网的速度提出了更高的要求。现在被人们称之为“网络快车”的ADS

20、L，因其在下行速率高、频带宽、性能优、安装方便、不需交纳电话费等特点而深受广大用户的喜爱，成为继MODEM，ISDN之后的又一种全新更快捷，更高效的接入方式； ADSL是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，是目前极具发展前景的一种接入技术。 1.5 ADSL的应用以及前景由于ADSL技术所具有的不对称性和高带宽等特点,以及G.Lite标准的应用,人们可以更方便地安装ADSL,它非常适合为用户提供包括Internet接入、交互视频、网络互连、小型或家庭办公(SOHO)等应用在内的多种业务:数据通信:用户可以通过ADSL宽带接入方式高速接入Internet,进行上网“冲浪”、网上实时聊天

21、、收发电子邮件等应用;交互视频:用户可以根据自己的需求,进行音乐、影视的点播(VOD)以及交互式游戏等;网络互连:ADSL可以连接不同地点的企业内部网或局域网,而且不影响各用户浏览Internet;小型或家庭办公(SOHO):用户通过ADSL可以实现高速的网络应用,同时还可以进行电话、传真等日常电话应用,进行远程办公。随着ADSL技术的进一步推广应用,ADSL接入还将可以提供点对点的远程医疗、远程教学和可视会议等服务。从1989年以来,ADSL走过了一个漫长的历程,在ADSL开发初期,是专为视像节目点播(VOD)而设计的,具有不对称性和高速的下行通道,随着Internet的急速发展,ADSL作

22、为一种高速接入Internet的技术更具有生命力,它使在现有Internet网上提供多媒体服务成为可能。随着技术和应用的不断发展,ADSL的下行速率从1.5Mbps提升到9Mbps、上行速率也已经提升到640Kbps;越来越多的厂家开始生产ADSL芯片,ADSL设备的尺寸也缩小了一半;成千上万的ADSLModem已经安装在世界各地,一个崭新的网络时代正在到来。在近年来人们提出了多项过渡性的宽带接入网技术(包括N-ISDN、CableModem、ADSL等)中,ADSL是最具竞争力的高速接入方式,将在未来十几年甚至几十年内占主导地位。ADLS技术的传输速率大大高于普通拨号Modem和N-ISDN

23、,能够向终端用户提供8Mbps的下行传输速率和1Mbps的上行传输速率,比传统的模拟调制解调器快几百倍,同样也是传输速率达128Kbps的ISDN(综合业务数据网)所无法比拟的。作为ADSL的强有力的挑战者-CableModem,技术成熟较早,价格也较为便宜,因此在有线电视网发达的北美地区发展非常迅速。但是,从组网方式上看,CableModem为总线型网络结构,由系统内的众多用户共享同一带宽,因此,尽管电缆调制解调器的下行速率比ADSL高,但其性能将随用户的增加而大大下降;牰鳤DSL采用星型网络结构,提供针对单一电话线路用户的专线服务,更能有效地保障分配给用户的实际带宽。从应用对象上看,Cab

24、leModem主要面向家庭用户,而ADSL在家庭和企业用户市场都具有广阔的发展前景。CableModem遵循CATV业界提出的DOCSIS标准,ADSL则遵循通信业界提出的G.922的标准。这两种技术属于不同种类运营公司利用不同的网络发展的不同技术,将在竞争中共同发展。但不容忽视的是,许多国家和地区,电话线的普及率远远高于CATV的普及率,目前,全世界有将近8亿铜质电话线用户,而享有电缆调制解调器服务的家庭只有1200万,目前,ADSL的热潮席卷世界各地,世界范围内各大网络公司和PC业界都相继推出ADSL的产品并致力于ADSL的发展,全球许多电信公司、ISP也纷纷推广各自的ADSL服务,北美、

25、新加坡等国家率先正式投入运营,日本、台湾、韩国等等国家也已进入试验阶段,我国的电信部门也在北京、上海、广东、福建等地已进行相关的网络测试并开始试验性推广。业界许多专家都坚信,以ADSL为主的xDSL技术终将成为铜双绞线上的赢家,而G.Lite最有发展前途。目前采用普通拨号Modem及N-ISDN技术接入的用户将逐步过渡到以ADSL为代表的宽带接入方式,并最终实现光纤接入。 2、 ADSL的技术可行性分析研究2.1 ADSL的定义ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line ，非对称数字用户环路）是一种新的数据传输方式。它因为上行和下行宽带不对称，因此称为非对

26、称数字用户线环路。它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。即使边打电话边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。2.2 ADSL 的主要特点及接入方式 ADSL属于非对称式传输。 在一对铜线上支持上行速率640Kbps 到1Mbps， 下行速率1Mbps到8Mbps，有效传输距离在35公里范围以内,RADSL 能够提供的速度范围与ADSL 基本相同，但它可以根据双绞铜线质量的优劣和传输距离的远近动态地调整用户的访问速度。 正

27、是RADSL 的这些特点使RADSL 成为用于网上高速冲浪、视频点播（IAV）、远程局域网络（LAN）访问的理想技术，因为在这些应用中用户下载的信息往往比上载的信息（发送指令）要多得多。ADSL 接入服务能做到较高的性能价格比,与普通拨号 Modem 及N-ISDN 相比， ADSL 更为吸引人的地方是：它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载。这意味着使用ADSL 上网并不需要缴付另外的电话费。比起普通拨号 Modem 的最高56K 速率，以及N-ISDN 128K 的速率，ADSL 的速率优势是不言而喻的。 2.2.1 ADSL的主要特点

28、（1）一条电话线可同时接听，拨打电话并进行数据传输，两者互不影响。（2）虽然使用的还是原来的电话线，但ADSL传输的数据并不通过电话交换机，所以ADSL上网不需要缴付额外的电话费，节省了费用。（3）ADSL的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的，它以“尽力而为”的方式进行数据传输。2.2.2 ADSL 的接入方式（1）专线入网方式：用户拥有固定的静态IP 地址，24小时在线。 （2）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。 ADSL 安装包括局端线路调整和用户端设备安装。在局端方面，由服务商将用户原有的电话

29、线路串接入ADSL 局端设备，只需2、3分钟，用户端的ADSL 安装也非常简易方便，只要将电话线连上滤波器，滤波器与ADSL MODEM 之间用一条两芯电话线连上，ADSL MODEM 与计算机的网卡之间用一条交叉网线连通即可完成硬件安装，再将TCP/IP 协议中的IP、DNS和网关参数项设置好，便完成了安装工作。局域网用户的ADSL 安装与单机用户没有很大区别，只需再加多一个集线器，用直连网线将集线器与ADSL的MODEM连起来就可以了。2.3 ADSL的主要技术标准2.3.1 传输标准由于受到传输高频信号的限制，ADSL需要电信服务提供商端接入设备和用户终端之间的距离不能超过5千米，也就是

30、用户的电话线连到电话局的距离不能超过5千米。ADSL设备在传输中需要遵循以下标准之一：ITU-T G.992.1(G.dmt) G.dmt：全速率，下行8Mbps，上行896Kbps ITU-T G.992.2(G.lite) G.lite：下行1.5Mbps，上行512Kbps ITU-T G.994.1(G.hs) 可变比特率（VBR） ANSI T1.413 Issue #2 下行8Mbps，上行896Kbps 还有一些更快更新的标准，但是目前还很少有电信服务提供商使用：ITU G.992.3/4 ADSL2 下行12Mbps，上行1.0Mbps ITU G.992.3/4 Annex

31、J ADSL2 下行12Mbps，上行3.5Mbps ITU G.992.5 ADSL2+ 下行24Mbps，上行1.0Mbps ITU G.992.5 Annex M ADSL2+ 下行24Mbps，上行3.5Mbps ADSL是一种非对称的DSL技术，所谓非对称是指用户线的上行速率与下行速率不同，上行速率低，下行速率高，特别适合传输多媒体信息业务，如视频点播（VOD）、多媒体信息检索和其他交互式业务。以 ITU-T G.992.1 标准为例，ADSL 在一对铜线上支持上行速率512Kbps1Mbps，下行速率1Mbps8Mbps，有效传输距离在35公里范围以内。当电信服务提供商的设备端和用

32、户终端之间距离小于1.3千米的时候，还可以使用速率更高的VDSL，速率可以达到下行55.2Mbps，上行19.2Mbps。2.3.2 网络登录标准ADSL通常提供三种网络登录方式：（1）桥接、直接提供静态IP PPPoA（2）基于ATM的端对端协议 PPPoE，（3）基于以太网的端对端协议，而后两种通常不提供静态IP，而是动态的给用户分配网络地址。2.4 ADSL与其它接入服务的比较：（1）ADSL与ISDN相比较，如图2-2所示：（图2-2）（2）ADSL与CABLE MODEM相比较，如图2-3所示：（图2-3）（3）ADSL与LAN相比较，如图2-4所示：（图2-4）2.5 ADSL的原

33、理和技术性能特点 2.5.1 ADSL的原理产生三个信息通道： 标准电话服务的通道; 速率为640Kbps-1.0Mbps的中速上行通道; 速率为1Mbps-8Mbps的高速下行通道.ADSL采用两种方法实现多路信道 频分多路复用（FDM） 回波消除（Echo Cancellation）技术调制技术 ADSL调制技术有3: QAM(quadature amplitude modulation)、 CAP(carrierless amplitude-phase modulation)、 DMT(discrete multitone QAM技术 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

34、12),分别与一对正交调制分量相乘,求和后输出. 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. CAP技术 CAP调制技术是QAM调制技术的一个变种. 将调制数字化，经过两个带通滤波器后，信号叠加，经过求和后送入转换器,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.DMT技术 频带(0-1.104MHZ)分割为多个由频率指示的正交子信道（每个子信道占用4KHZ带宽）,经过比特分配和缓存,划分为比特

35、块,经TCM编码再进行512点离散傅利叶反变换(IDFT)将信号变换到时域,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在接收端则按相反的次序进行接收解码.2.5.2 ADSL系统的接入方式和接入模型Server: 应用服务器 Internet:IP互联网 CORE Network: 骨干网络(一般为ATM骨干网)。ADSL: 在局端的部分为ADSL局端设备, 在用户端的为ADSL用户Existing Copper:连接用户端和局端的普通双绞铜线。ADSL的接入模型主要有中央交换局端模块和远端模块组成如图2-7所示：

36、（图2-7）ADSL接入模型中央交换局端模块包括在中心位置的ADSL Modem和接入多路复合系统，处于中心位置的ADSL Modem被称为ATUC（ADSL Transmission UnitCentral）。接入多路复合系统中心Modem通常被组合成一个被称作接入节点，也被作DSLAM（DSL Access Multiplexer）。 远端模块由用户ADSL Modem 和滤波器组成，用户端ADSL Modem通常被称为ATUR（ADSL Transmission UnitRemote）。 拨号用户连接模式2.5.3 技术性能特点及技术性能分析特点：（1）ADSL是一种接入技术（2）可实现

37、在一对普通电话双绞线上同时传送高速数据业务和话音业务，两种业务相互独立、互不影响。（3）话音和数据业务采用不同频带传输话音：0-4KHz ；数据：上行为30KHz-138KHz，下行为138KHz-1.1MHz（4）数据业务速率：最高下行速率达8Mbps，最高上行速率达1Mbps，传输距离最大可达45km。（5）线路编码采用DMT（离散多音频）调制技术性能分析： 现有的用户环路UTP（非屏蔽双绞线）组成 衰减和串扰是决定ADSL性能的两项标准损伤. 串扰的解决方案 信号衰减的解决 串扰的影响编码技术的频谱分配2.5.4 ADSL技术的几个基本概念（1）ADSL的频带划分（频分复用和回波抵消技术

38、），如图2-8所示：（图2-8）通过关闭低端子信道可将04kHz留给普通电话信号使用，上行信号占30138kHz，下行信号占1381104kHz。（2）ADSL线路编码技术：离散多音频（DMT）调制技术将01.1MHz划分为N个4.3125kHz子信道，N=256，各子信道进行正交幅度调制（QAM），调制的比特数取决于该子信道的信噪比。（3）速率调整方式初始化速率调整：启动初始化阶段，通过收发器训练和信道分析过程，测量各子信道的信噪比，确定各个子信道所调制的比特数、相对功率电平等传输参数，以保证各子信道传输容量和可靠性最优。快速学习过程：在传输过程中通过快速学习过程来实现传输速率的动态调整。具

39、体做法是：当线路质量降低到一定程度时，马上启动快速学习程序，降低传输速率；而当线路质量提高到一定程度时，启动快速学习程序，提高传输速率。（4）信道类型交织信道：增加交织处理环节解决突发差错，通过将坏的子信道离散开来，重新计算信道，重新排序，提高抗差错能力，长时延、高可靠信道。适于数据传输。快速信道：不进行交织处理的低时延、快速、低可靠信道。适于实时性要求高、可靠性要求较低的视频、话音等信息的传输（VOD）。2.5.5 影响ADSL速率的几个因素（1）在实际线路中ADSL的速率受线路质量的影响很大，特别是下行速率。（2）决定线路质量的重要因素包括：线路长度、线缆规格、是否有桥接分接头、线路上的干

40、扰程度。（3）线路衰减正比于线路的长度和频率而反比于线缆直径，因此说明ADSL性能时应注明线缆规格和用户线长度。（4）一般来说在2公里内，线路长度对ADSL速率的影响不是太大，但超过2公里后，ADSL速率随线路长度的增加而急剧下降。（5）ADSL都具有速率自适应的功能，即根据线路质量动态调整，速率变化是以32kbps为单位的。2.6 ADSL的调制解调及用户终端设备的安装目前被广泛采用的ADSL调制技术有3种：（1）QAM(quadatureampli-tudemodulation)（2）CAP(carrierlessamplitude-phasemodulation)（3）DMT(discr

41、etemultitone)，其中调制技术被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。 2.6.1 QAM调制技术 QAM调制器的原理图是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12)，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。如图2-10所示：（如图2-10）如图2-10示。在16-QAM的QAM调制中, 2 bits被编码表示相位的变化，另外2 bits被用来表示幅度的变化,所以用了4 bits来表示. QAM用于AD

42、SL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。 2.6.2 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个不同的复数符号由K个不同的复数符号构成k-CAP线路编码。编码后和被分别送入同相和正交数字整形滤波器，求和后送入转换器，最后经低通

43、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。2.6.3 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在接收端则按相反的次序进行接收解码。（图2

44、-11）上图2-11中，1 MHz的带宽被分段为256个4 KHz的子频带.每个子频带在发送端用single-carrier调制技术调制，在接收端则接收各子频带并将其256路载波整合解调制。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。业界许多专家都坚信，以ADSL为主的xDSL技术终将成为铜双绞线上的赢家，目前采用普通拨号Modem及N-ISDN技术接入的用户将逐步过渡到ADSL等宽带接入方式。2.6.4 ADSL设备的安装 ADSL安装包括局端线路调整和用户端设备安装。在局端方面，由服务商将用户原有的电话线中串

45、接入ADSL局端设备，只需23分钟；用户端的ADSL安装也非常简易方便，只要将电话线连上滤波器，滤波器与ADSL MODEM之间用一条两芯电话线连上，ADSL MODEM与计算机的网卡之间用一条交叉网线连通即可完成硬件安装，再将TCP/IP协议中的IP、DNS和网关参数项设置好，便完成了安装工作。ADSL的使用就更加简易了，由于ADSL不需要拨号，一直在线，用户只需接上ADSL电源便可以享受高速网上冲浪的服务了，而且可以同时打电话。：局域网用户的ADSL安装与单机用户没有很大区别，只需再加多一个集线器，用直连网线将集线器与ADSL MODEM 连起来就可以了，局域网用户的ADSL设备安装如图2

46、-12所示：（图2-12）局域网用户连接模式3、华苑小区电信IP城域网网络现状3.1 IP城域网的组织结构IP城域网在组织、部署和管理方面，采用层次化模型设计，即将复杂的网络设计分成几个层次， 每个层次着重于某些特定的功能， 这样就能够使一个复杂的大问 题变成许多简单的小问题。典型的I P城域网包括3 个层网络，分别为核心层、汇聚层和接入层。（1）核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用。 因为核心层是网络的枢纽中心，重要性突出。核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的，也可以使用负载均衡功能，来改善网络性能。汇聚层是网络接入层和核心层的“ 中介”，就是在工作站接入核心层前先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网 ( VLAN)之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。（2）在汇聚层中，应该采用支持三层交换技术和V L A N的交换机，以达到网络隔离和分段的目的。（3）接入层向本地网段提供工作站接入，在接入层中，减少同一网段的工作站数量，能够向工作组提供高速带宽。3.1.1接入技术 作为IP骨干网的接入部分，IP城域网采用了各类1P技术与IP接入和承载技术。其中，最为重要的I P技术，涉及BGP协议技术、MP