通信，拉近世界的距离！

接入网由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实
体（例如线路设施和传输设施）组成，是电信网的重要组成部分，也是信息高速公路的“最后一英
里”（the
last mile）。接入网按照技术类型可以分为有线接入网、无线接入网和有线无
线综合接入网。其中有线接入网技术包括铜线传输、光纤传输及光纤铜线混合传输。

数字用户线路（xDSL）属于铜线传输技术，它是美国贝尔通信
研究所于1989年为推动视频点播（VOD）业务而开发出的以铜质电话线为传输介质的高速传输技
术，后因VOD业务受挫而被搁置了很长一段时间。近年来随着Internet网络技术，特别是基于Web
浏览业务的迅速发展，人们对宽带业务的需求迅速增长，使得xDSL技术在宽带Internet接入领域
获得了新的应用。xDSL技术为用户提供数兆比特每秒的数据传输速率，是现有话带Modem数据传输
速率的几十倍，较好地满足了用户的需求。

用户接入网宽带化的最终目标是用光纤取代所有的铜双绞线，实
现光纤到家（FTTH），但这需要巨额投资和较长的建设周期，而xDSL技术能利用现有用户接入网
的铜双绞线，保护了电信部门现有的投资，是一种很好的过渡措施。

一、xDSL技术的分类及特点

xDSL技术包括高数据速率DSL（HDSL）、单线路DSL（SDSL）、
甚高数据速率DSL（VDSL）、不对称DSL（ADSL）和速率自适应DSL（RADSL）等，它们主要的区别
体现在信号传输速度和距离的不同以及上行（用户到交换局）和下行（交换局到用户）速率对称性
的不同。

1.速率对称型的xDSL

比较而言，对称DSL更适用于企业点对点连接应用，如文件传
输、视频会议等收发数据量大致相同的工作。

HDSL产生于80年代中期，在1～2对铜双绞线上支持对称的
T1／E1（1.544,2.048Mbit／s）传输，有效传输距离为3～4km。它的安装、维护简单，费用比
T1／E1低。最近的发展是在HDSL内开通多路压缩后的话音，支持普通电话业务。

HDSL2是最新发展起来的利用一对双绞线来提供T1／E1速率的
DSL技术，采用的调制方式和信号处理技术与HDSL基本相同。

SDSL支持对称的T1／E1传输，最大有效传输距离为3km。

2.速率非对称型的xDSL

ADSL是一种非对称数字信号传送技术，它能够在现有的铜双绞
线，即普通电话线上提供1～8Mbit／s下行速率，远高于ISDN速率，而上行速率为640
kbit／s～1.5 Mbit／s，传输距离达3～5km。ADSL技术的主要特点是可以充分
利用现有的铜缆网络（电话线网络），在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供宽带服务。ADSL
的另外一个优点在于它可以与普通电话共存于一条电话线上，由于ADSL使用话音频带以上的频
谱，它能在铜线上同时支持话音和数据业务。

RADSL能提供的速度范围与ADSL基本相同，但它可根据铜双绞线
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，目前几乎所有的ADSL设备的速率都是
自适应的。

ADSL Lite（或G.Lite）是ADSL的一种简化版本，在1999年己
被ITU-T标准化，它的最高下行速率为1.536
Mbit／s，最高上行速率为512 kbit／s。由于最高传输速率有所下降，ADSL
lite设备将有更远的传输距离，而且它取消了用户端设备中的普通电话业务分离器
（splitter），用户可以自己安装ADSL设备，从而降低了成本。

VDSL是xDSL技术中发展最快的一种，是一种更高速率的DSL技
术，在一对铜质双绞电话线上下行数据的速率为12.96
Mbit／s（1500 m）到51.84Mbit／s（距离小于300 m），上行为1.5～2.3
Mbit／s。由于VDSL的传输距离只在几百米以内，线路环境优于ADSL，技术难度较低，可以成为光
纤到家的具有最高性价比的替代方案。VDSL目前主要为数字电视、高清晰度电视及调频广播传送
服务。目前深圳的视频点播（VOD）就是采用这种接入技术实现的。

各种DSL技术的特性比较如表1所示。

表1 各种DSL技术的特
性比较

xDSL技术在接入网中的应用 发布: 2010-10-20 14:24 | 作者: | 来源: | 字体:  小  中  大  相关专题： 无线 xDSL技术在接入网中的应用

<%=shijian%> 现代电信科 技 谭海霞 王 涛 冯重熙

名称	速率(Mbit／s)	模式	调制方式	双绞线数目
DSL	0.16	双向		1
HDSL	1.544 2.048	双向 双向	2B1Q	1 2
SDSL	1.544 2.048	双向 双向	2B1Q	1 1
ADSL	1～8 0.640～1.5	下行 上行	CAP/DMT	1
RADSL	自适应	上行和下行	CAP/DMT	1
VDSL	13～52 1.5～2.3	下行 上行	CAP/DMT	1
ADSL Lite(或UADSL)	1.536 0.512	下行 上行	CAP/DMT	1

二、xDSL技术在接入网应用中的
协议结构

1.用作专线网的接入线

专线提供上下行速率对称的通信业务，因此可采用SDSL，HDSL
型Modem，终端通过V.35或X.21等串口与其相连，其双向传输速率为128
kbit／s～2 Mbit／s。

2.IP方式

在Internet中，浏览Web等客户／服务器业务的下行数据量要大
得多，因此可采用下行高速化的ADSL
Modem。目前有许多中间协议支持IP在ADSL上传输，如FR和ATM。另外根据ATM论
坛的规定，IP包可以直接在ADSL上进行传输。图1是利用ADSL提供高速Internet访问服务的网络
结构模型，其中ATU-C是指局端的ADSL
Modem，ATU-R是指用户端的ADSL Modem。ATU-R可以直接与PC的总线相连，也可
以通过以太网和PC相连。

3.ATM方式

（1）端到端基于ADSL的宽带网络结构

从本质上讲，ADSL技术属于物理层技术，它仅为宽带业务的实
现提供了一个可能的物理平台，在该技术基础之上如何构建端到端的宽带网络和业务结构是另一个
重要问题。根据新的ADSL标准（ITU-T
G992.2和ANSI T1.413 Issue2）和ADSL论坛的规定，ATM信无可直接在ADSL信
道上进行传输。

下面讨论一种在ADSL之上的端到端宽带业务结构：PPP over
ATM over ADSL。该结构已被IETF和ADSL论坛选为基于ATM的ADSL系统在提供Internet接入等业
务时的标准结构。

如图2所示，端到端基于ADSL的宽带网络结构包括四个子网：用
户住宅网、接入网、地区宽带网和业务服务商网络。下面逐一进行介绍。

①用户住宅网

用户住宅网包括用户、家庭办公室以及小型企业办公室。用户端
的ATU-R用来终接物理层信号，也可以提供一些高层功能，如完成从ADSL到用户前端（LAN接口或
PC网络接口卡）数据接口的适应。如果多台PC构成LAN的话，LAN可以通过专用硬件（如外置DSL
Modem或路由器）或作为代理服务器的PC与外部网络相连。路由器或PC需要两块
网络口卡，一块连接到ADSL Modem（如果有内置ADSL
Modem的话，这块网络接口卡本身亦可充当ADSL Modem的功能），另一块用于连
接本地局域网。

②接入网

接入网包括ATU-R，ATU-C和接入复用器。接入复用器和ATU-C
通常集成在一起，称为DSLAM或接入节点。由于WAN接口（如OC-3c）成本很高，因此需要在一个网
络接口上集中尽可能多的用户线路。对于网络运营者来说，理想的复用方式应该能在保证独立的
QoS情况下提供高集成度，因为他们要在合理的成本下提供有区别的服务。对于ATM
over DSL来说，DSLAM就是一个ATM复用器。为了给ADSL用户提供标准的交换虚
拟电路（SVC）业务，DSLAM要终接来自每个ADSL用户的ATM信令协议，并产生到ATM接入交换机的
一个ATM论坛标准的UNI信令接口。

当地区网是ATM时，接入节点连接到ATM接入交换机。ADSL接入
节点和ATM接入交换机可以放在一起，也可以分开。ATM接入交换机的功能是集中和交换来自多个
DSLAM的数据，并送往地区宽带网。

对于G.Lite系统来说，ATU-C也可以和中央局的POTS交换机集
成在一起（通过一个含有内置分离器的集成卡，它支持话音和G.Lite
Modem）。在这种情况下不存在独立的DSLAM，因为它的功能在POTS交换机里完成
了。

③地区宽带网

地区宽带网通常建立在SONET结构上，负责连接一个区域内的中
央局。在SONET结构上，ATM正逐渐用来在中央局和业务服务商之间提供宽带连接。

④业务服务商网络

业务服务商网络包括Internet服务提供者入网点（POP）、内容
服务商网络、企业网及地区操作中心。其中，Internet服务提供者POP用于连接Internet，提供
ISP业务，如E-mail和Web浏览。内容服务商由发布信息的服务器集群组成，可提供音频和视频点
播等业务。企业网与地区宽带网相连，可允许公司员工从家中或分局进行远程接入。网络管理员通
过地区操作中心来管理整个接入网，并可提供增值业务。

（2）端到端ATM

这里讨论的DSL端到端业务结构是用户住宅和业务服务商网络之
间的端到端ATM网络，ATM终端设备包括位于用户住宅（如PC或外置ATUR）和业务服务商网络（如
服务器或路由器）的所有终接这种端到端ATM网络的设备。ATM
over DSL这种结构在DSL环境中不用改变协议，保留了高带宽的特征和QoS。

利用ATM over DSL，用户和小型企业办公室可以接入到宽带
Internet环境，ATM over
DSL支持从远程用户到ATM网络任意端点（包括其它ATM骨干网、企业Intranet，
Internet）的无缝连接，而且ATM支持到Internet／Intranet服务商的直接连接，这样就提高了
Internet业务的性能、负载分配和冗余度。

利用ADSL传送ATM数据可以支持异步复用的两条数据帧传输通
道。其中，快速数据通道用于提供较低的数据传输时延，最多不超过2ms，适合于实时交互式应
用。交织通道用于提供较低的误码率，但时延较高（几十毫秒）。

ATM终端必须支持UNI 3.1信令，对UNI 4.0信令的支持近期不
作要求。所有的ATM终端都必须支持业务整形，包括未指定比特率（UBR）业务，并确保在建立连
接时协商的峰值信元速率，以避免ADSL链路过载。

在ADSL接入网络上采用ATM作为第二层协议还有以下优点：

①协议的透明性

该网络独立于第三层采用的协议（如P，IPX等）之外。

②支持多个QoS等级

ATM传输可以使网络管理员根据用户的不同QoS等级和不同应用
来分配网络服务的资源。

③ATM的带宽可扩展性好

ATM的带宽可扩展性正好与ADSL的速率自适应相匹配，这样可以
做到最优地利用每条线路。

④向其它XDSL技术的演进ATM和ADSL的联合使用为向其它接入技
术（如VDSL）的演化铺平了道路，因为ATM是独立于物理层的。

（3）PPP over ATM

在用户住宅和业务服务商网络之间一旦建立起ATM层的连接，网
络层会话的建立和释放可以使用点对点协议（PPP），这一点与目前ISP用于Internet接入的模拟
拔号方案相似。同时，PPP适配到ATM上不需要做大多改动，加速了这种业务的推广。

PPP提供以下功能：认证；自动分配第三层网络地址，例如自动
配置域名，由目的网络分配IP地址；传输不同的第三层协议（即第三层透明性，PPP目前同时支持
IP和IPX）；加密；压缩；计费功能。因此，通过PPP
over ATM，利用PPP已经提供的功能就可以在ATM上实现一些基本的操作。

对于内容服务商的连接来说，这种结构也允许只使用ATM层的连
接，PPP部分并非必需的，这只不过是另一种ATM虚连接（VC）。

更具体他说，这种业务结构指定使用基于虚连接复用的ATM适配
层5（AAL5）在ATM上传送PPP，这意味着每个承载PPP会话的虚连接只承载一个PPP会话。由于PPP
本身支持协议复用，IP和其它协议可以在PPP层之上工作。这还意味着在AAL5上PPP的映射使用零
封装，即在AAL5之上不需要HDLC帧中通常与PPP相随的标识和校验，因为AAL5已经解决了这些问
题。

对于永久虚通道（PVC），在ATM上传送PPP必须使用零封装；对
于交换虚通道（SVC），在ATM呼叫建立期间，通过定义消息中的信息单元，指定ATM上的PPP使用
零封装。

（4）PPP over ATM over DSL业务结构特点

PPP over ATM over DSL业务结构具有以下特点：

①在现有ISP接入结构的基础上实现简单升级

ISP已经有了基于PPP的拨号网络体系，任何新的宽带Internet
接入方案都必须考虑这种结构。PPP
over ATM只改变了运载PPP会话的下面一层，ISP结构的主要部分仍然保留，包括
IP和域名的自动配置，所需的主要改动是用ATM结构代替拨号Modem组，这样减少了支持拨号Modem
组的需要和相应的阻塞问题，降低了成本。

②同时连接Internet和企业网

一个远程工作者可能在访问企业内部网络的同时也要访问
Internet，有两种方法可以实现这种同时的连接：其一是经过自己企业网的Internet网关访问
Internet，另一种方法是在与企业网相连的同时再建立一个分开的Internet连接。许多情况下，
第二种情况更加合适，因为它允许工作者直接访问Internet，从事一些与工作元关的事情，而不
会占用企业的网络资源。PPP
over ATM模型支持多个ATM虚连接分别传送到ISP和企业网的不同PPP会话。

③支持多协议

并非所有的企业网都运行IP协议，提供连接企业网的业务就需
要在ADSL接入网上提供非IP的业务连接，PPP可支持多种第三层协议。

④安全性

远程工作者的分支办公室在与总部通信时必须有认证。授权措
施。安全性对于访问Interue提十分重要的。ISP必须确认一个用户并提供相应的服务等级。ATM面
向连接的特性、PPP的加密和认证可以为业务提供安全保证。此外，由于每个ATM虚连接只运载一
个PPP会话，由PPP提供的安全保障应用于整个ATM连接。

⑤多点传输

IP的多点传播正在受到关注。例如，现在一些实时性Internet
信息站点由于大量用户试图登录而变得拥挤不堪，如果能够利用多点传送技术将信息推出去，这些
站点便可不再拥挤。对于ADSL接入网来讲第一级的要求就是支持IP多点传输到家庭和小型企业。
在终结ATM连接和PPP会话的业务服务商网络中，路由器／服务器可以支持IP多点传播。

⑤多种业务等级

许多网络服务，包括Interner访问，不可能做到“一步到
位”。不同的服务等级要求适用于不同的用户需求。服务类型的区别可以由一系列特性加以定义，
例如最大带宽、均值带宽和最小带宽等。ATM支持不同业务等级的能力可以确保多种业务等级的实
现。

①支持QoS

实时的视频、音频流应用越来越广泛，特别是在Internet上。
这些应用程序和其它的实时应用都需要QoS来保证性能。QoS的使用也使得网络可以防止更多的用
户登录占用的资源而降低原有用户的性能。由于ATM支持QoS，因此这种结构可以为每个PPP会话提
供QoS。

三、xDSL技术的展望

1.xDSL面临的技术挑战

xDSL的性能受用户环路中复杂的线路状况的制约，包括线路长
度、线径的粗细与变化、桥接抽头、加感线圈、串扰、窄带无线电干扰及脉冲噪音等。xDSL不允
许线路中存在加感线圈。另外，早期的T1／E1等数字设备产生的串扰对xDSL设备的影响是致命
的。

2.xDSL面临的商业挑战

CATV网业务经营者预测，电信公司的xDSL业务不可能比ISDN业
务发展得更好。xDSL与HFC相比的主要缺点是缺少带宽。DSL上的视频主要用于用主要由数据业务
承担，但xDSL的最大特点是介质独立、通信安全、QoS保证较好。而HFC是公共通道，对每一用户
带宽的分配受到限制，其最大问题是公共介质所引发的安全性问题。

3.xDSL设备的经济性问题

目前，xDSL设备的费用比较昂贵，难为普通用户所接受。

综上所述，虽然xDSL在技术上和商业上存在着这样那样的问
题，但其优势是有目共睹的。其成本估计在近1～2年会大大下降。加上ADSL接入网投资小、易实
现，届时ADSL必将成为主要的宽带接入网技术。

微软、英特尔、康柏等著名的计算机公司已经预见到xDSL大发
展的时期即将到来，xDSL将成为PC的基本配置，估计微软以后的Windows操作系统将支持xDSL的
自动安装。就连当前正在全面推行FTTH的日本，也正在考虑推广xDSL的可行性。

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，并最终实现光纤接入。

<完>