ASDL技术总动员
随着上网的人数爆增,传统Modem提供的56Kbps的速度已经让人无法忍受。尽管ISDN业务在各
大城市正如火如荼的展开,但是它最多也只能提供128Kbps的速度。在日新月异的快速上网技术
中,一种更快的上网方式——ADSL能让你真正领略到什么是飞速的感觉。
作为一种高速度的访问Internet的方式,ADSL在我国经过数年的试验运行,已经在一些大城市
(广州、深圳)正式开展ADSL业务了。现在已经有许多人开始采用ADSL来上网了。本文将介绍有
关ADSL的知识,让大家对这一技术有深入的了解。
一.什么是ADSL
ADSL的全称是Asymmetric Digital Subscriber Line,中文意思是“非对称数字用户线
路”。它是DSL(Digital Subscriber Line,即数字用户线路,是以铜质电话线为传输介质的传
输技术组合)技术的一种。它以现有普通电话线为传输介质,能够在普通电话线,即铜双绞线上提
供高达8Mbit/s的高速下行速率,远高于ISDN速率;而且上行速率有1Mbit/s,传输距离则达到
3000m—5000m。因此我们只要在线路两端加装ADSL设备即可使用ADSL提供的高宽带服务。通过一
条电话线,便可以比普通MODEM快一百倍的速度浏览因特网,通过网络进行学习、娱乐、购物,更
可享受到网上视频会议、视频点播、网上音乐、网上电视、网上MTV的乐趣,还可以很高的速率下
载文件。
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,使上网与接听、拨打电话
互不影响。
二.ADSL的发展
其实,ADSL算不上是什么新的技术。早在六十年代,由于传统T1线路传输方式每隔大约3公里
就需要一个放大器,这使得成本居高不下。人们都希望能够找到一种廉价的传输方式,于是就出现
了HDSL(High-speed Digital Subscriber Line,高速数字用户线路)。HDSL使用两对铜线作
传输介质,可以在不使用放大器的情况下使数字信号传输大约11公里,后来T1线路也就改为使用
HDSL,到了九十年代就演变出了使用一对铜线的ADSL。
当初开发ADSL,是专为视像节目点播VOD而设计的。随着Internet 的急速发展,ADSL 所具
有的高带宽越来越受到重视。于是,ADSL改头换面作为一种高速接入 Internet的技术出现在人们
面前,让用户感到耳目一新,它使在现有 Internet网上提供多媒体服务成为可能。它无需修改任
何现有协约和网络结构,即可在电讯公司与最终用户间架起一座高速通道。最关键的是,它可以使
用遍布全球的超过 6亿条的铜制双绞线,这样可以极大的节约成本。再加上它的高带宽,使得
ADSL的优势越来越明显。近几年,国际上众多大的通信及电子设备制造公司,如:3Com,Cisco,
Intel,Motorola等公司越来越看好ADSL的发展,纷纷推出自己的ADSL设备和器件。
三.ADSL原理及特点
当我们使用ADSL上网的时候,ADSL MODEM便在电话线上产生了三个信息通道:一个为标准电
话服务的通道、一个速率为640Kbps-1.0Mbps的中速上行通道、一个速率为1Mbps-8Mbps的高速下
行通道,并且这三个通道可以同时工作。这样,你就可以一边下载软件,一边收看网上多媒体广
播,并且还可以使用电话。而这一切都是在一根电话线上同时进行的。我们知道传统的Modem也是
使用电话线传输的,但它只使用了0~4KHz的低频段,而电话铜线理论上有接近2MHz的带宽,ADSL
正是使用了26KHz以后的高频带才提供了如此高的速度。具体工作流程是:经ADSL Modem编码后的
信号通过电话线传到电话局后再通过一个分离器,如果是语音信号就传到电话交换机上,如果是数
字信号就接入Internet。
为了在电话线上分隔有效带宽,产生多路信道,ADSL调制解调器一般采用两种方法实现,频
分多路复用(FDM)或回波消除(Echo Cancellation)技术。FDM在现有带宽中分配一段频带作
为数据下行通道,同时分配另一段频带作为数据上行通道。下行通道通过时分多路复用(TDM)技
术再分为多个高速信道和低速信道。同样,上行通道也由多路低速信道组成。而回波消除技术则使
上行频带与下行频带叠加,通过本地回波抵消来区分两频带。此技术来源于V.32和V.34调制解调
器中,它非常有效的使用了有限的带宽。但从复杂性和价格来说,其代价较大。当然,无论使用两
种技术中的哪一种,ADSL都会分离出4KHz的频带用于电话服务(POTS)。
另外,ADSL能产生这么高的带宽,要归功于它先进的调制解调技术。目前被广泛应用的ADSL调制
解调技术有两种:抑制载波幅度和相位技术(carrier-less amplitude and phase,CAP)和离
散多音复用技术(discrete multimode,DMT),其中DMT调制解调技术由于技术先进已经被ANSI
组织定为标准,并被美国ADSL国家标准推荐使用,是目前最具前景的调制解调技术。这里主要介
绍下DMT调制技术。
在DMT调制解调技术中一对铜制电话线上0-4KHZ频段用来传输电话音频,用26KHz-1.1MHz频
段传送数据,并把它以4KHZ的宽度划分为25个上行子通道和249个下行子通道。输入的数据经过比
特分配和缓存变为比特块,再经TCM编码及QAM调制后送上子通道,理论上每赫兹可以传输15bits
数据,所以ADSL的理论上行速度为25*4*15=1.5Mbps,而理论下行速度为249×4×15=14.9Mbps
(理论值)。此外 DMT还具有良好的抗干扰能力,它可以根据实际中线路及外界环境干扰的情况
动态地调整子通道的传输速率,既在有干扰存在的子通道上的传输速率可能降为8bits/Hz,而未
受干扰或干扰较小的地方仍可保持较高的速率,同时DMT还可以把受干扰较大的子通道内的数据流
转移到其它通道上,这样既保证了传输数据的高速性又保证了其完整性。
四.ADSL的优势
与普通Modem和ISDN相比,ADSL的优势非常明显。首先是网络传输速率。普通Modem的最高速
率只有56Kbps,ISDN最高为128Kbps,二者仅仅是理论值,实际上还不可能达到。而ADSL的速率
是下行 8Mbps和上行 1Mbps,其速度优势不言而喻。另外,用普通Modem和ISDN上网还要支付电
话费,话费高昂。而使用ADSL上网,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,并且不需要拨号,一直在线,属于专线上网方式。这意味着使用ADSL上网并不需要缴付另外
的电话费。而且ADSL一般都是采用包月(一般为500-600/月)的方式,对于经常上网的朋友来说
更划算。
其次,与Cable Modem相比,ADSL技术也有着相当大的优势。Cable Modem是利用有线电视网来实
现上网的。它将单向CATV有线电视网络改造成双向HFC(光纤同轴混合)网后才能工作。HFC从头
端到各个光纤节点用模拟光纤连接,构成一个星形网。光纤节点下是同轴电缆组成的树形总线网。
这无疑是成本大大增加。另一方面,由于目前的有线电视网是一种单向数据传输网,这也就意味着
用户只能用Cable Modem下载数据,而上传数据则必须由普通Modem或ISDN通过电话线送至ISP,
否则就必须对现有的线路、设备进行改造使之可以实现双向数据传输,但这又要增加大量成本。再
者,由于通过Cable Modem上网是在有线电视网上进行数据传输的,因此它必须兼顾现有的有线电
视节目所必需的带宽,同时由于其本身网络结构是一个粗糙的总线型网络,因此用户必须和其邻近
的用户分享本已经有限的带宽,当用户数量激增时速度将大大减慢。而ADSL的网络拓扑结构是星
型结构,较之Cable Modem更先进,它的每一个用户通过已有的电话线成为一条单独线路与ADSL局
端相连,其数据传输带宽由每一个用户独享,不会因为用户数量的增加而降低速率。
可见,与普通Modem和ISDN,以及Cable Modem相比,ADSL更具备发展前途。
五. ADSL应用
从上面的介绍,我们可以看出,ADSL具有以下的优点:提供了高速上网的途径,而且速度可
达下行 8Mbps和上行 1Mbps;不需更改和添加线路,直接使用原有的双绞电话线;语音信号和数
字信号可以并行,可以同时“上网”和“通话”;充足的带宽为以后的VOD服务提供了传输的基
础。
因此,ADSL技术可应用在Internet访问、远程LAN访问、远程学习、远程金融服务、家庭银行、网
络信息、新闻服务、在线图书馆、远程电子购物、VOD视频点播(电影/电视节目点播)、交互式
视频游戏等方面。另外,利用ADSL技术将高速数据连接到家庭、小型企业、以及远程办公室,为
网络服务提供商开创了更多的新商业机会:如Internet连接服务、分支机构的连接、远程通信服
务和内容发送服务等。同时,ADSL的另一大好处是使“在家中办工”成为可能。利用ADSL的高带
宽,职员可以坐在家中办公,上司可以在家中召开网上视频会议,这将大大降低办公室的设备开
支,从而极大的节约了成本。
目前深圳已经开始提供ADSL高速宽带接入服务。用户只要通过ADSL接入,访问相应的站点便
可免费享受多种宽带多媒体服务,如深圳视聆通宽带网站点(www.sz.supergnet.com)与广州视
聆通宽带网站点(www.gz.supergnet.com)上的视频点播VOD、音乐厅、网上剧场等;深圳游戏
中心(www.chinagame.net)上的网上游戏;深圳电视台(www.realtv.sz.supergnet.com)上
的网络电视等。可以想象在不久的将来,随着ADSL的普及,将有越来越多的人享受到ADSL带来的
网上冲浪的乐趣。
六.ADSL接入模型
说了这么多,大家一定很想知道ADSL接入到底是怎样一回事。
在用户端安装有一个滤波器,其作用是用来分离数字信号与模拟信号——将用户上网需要的数
字信号传输给ADSL Modem,而将电话的模拟信号传给电话机。同样,在电信局端也装有一个后端
滤波器,其作用与客户端滤波器一样,也是用来分离数字信号与模拟信号。正是由于滤波器的作
用,才使得ADSL能够做到上网与打电话两不误。现在很多ADSL Modem都已内置了滤波器,用户不
用再次购买。
通常,处在用户端的ADSL Modem通常被称为ATU-R(ADSL Transmission
Unit-Remote);而处在电信局的ADSL Modem被称为ATU-C(ADSL Transmission
Unit-Central)。
七.ADSL Modem一览
通过前面的介绍可以看出,用户如果想使用ADSL来上网的话,就必须为自己的电话线安装
ADSL设备,包括ADSL Modem和滤波器。其中,ADSL Modem是最主要的设备。由于ADSL进入我国的
时间不长,广大用户都对它比较陌生。下面我们就来介绍一下有关ADSL Modem的情况。
目前市场上销售的ADSL Modem大部分都是国外品牌,像3COM、Alcatel(阿尔卡特)、Cisco
等国际性的大公司。另外,台湾和新加坡的一些厂商也生产ADSL Modem产品,不过价格要比这些
国际名牌产品便宜不少。值得欣慰的是,不少国内企业也开始涉足这一领域,如华为、速捷时等,
纷纷推出了自己的ADSL Modem产品。表一中列出了市场上主要的ADSL设备供应商的名称及他们的
网址。如果想要了解更多的信息,可以访问他们的网站。
表一:主要ADSL产品生产厂商
公司名称 公司网址
3COM http://www.3com.com.cn
Alcatel(阿尔卡特) http://www.alcatel.com/
Motorola(摩托罗拉) http://www.motorola.com.cn/
Cisco(思科) http://www.cisco.com.cn/
Ericsson(爱立信) http://www.ericsson.com/
Lucent(朗讯) http://www.lucent.com/
Nokia(诺基亚) http://www.nokia.com/
Tut system http://www.tutsys.com
下面就向大家介绍一下市场上的ADSL Modem产品:
1.Alcatel SPEED TOUCHTM Home 外置ADSL Modem
这款ADSL Modem是阿尔卡特公司推出的适合家庭用户的产品。该调制解调器提供比现有调制
解调器快200倍的网络访问速度,支持DMT标准,使用RJ11接口和电话线连接,利用RJ45接口通过
10M局域网卡和计算机连接,在计算机上不安装另外的驱动程序。网络始终处于连接状态,这是一
种真正的“网络”,可以实时接收电子邮件和随时浏览网页。
其主要技术规格如下:
①硬件平台
*局域网接口:10Base T(RJ45)and ATMF-25(RJ45)(optional)
*广域网接口:ADSL line RJ11
*电话接口:RJ11 通过通常的电话信号分离器
*几何尺寸:297mm 长 x 165mm 宽 x 52mm 高
*使用环境:
温度:40F to 105F (5C to 40C)
相对湿度:20%-80%
*电源特性:
直流电压:100 to 120 VAC, 220 to 240 VAC
频率:50/60 Hz
功率:7 W最大
*可连接主要生产厂家的局端设备(应与ISP联系)
②软件特性
*基本包
多端口自适应特性,通过 IEEE 802.1D;
RFC 1483 多协议通过 AAL5/ATM:支持LLC-SNAP and VC 多路支持;
远程网桥端口从两端分离出来;
RFC 1577 支持通过的IP包通过 ATM;
通过 F4/F5 回环和连续校和监视服务;
远程/主机软件下载特性;
可以在 Windows95,98,NT,Macintosh和Unix平台上使用。
*拨号网络包(PPP)
RFC 2364 支持PPP通过PPTP遂道;
每端口的PPTP通道允许最终用户通过VPN连结不同的主机和目标;
拨号网络使用图形界面,允许ISP通过网络设置用户端;
PAP, CHAP, MSCHAP authentication;
本地的控制器给PC机提供足够的反馈信息。
③ADSL Modem 特性
*上行可达8 Mbps
*下行可达1 Mbps
*Alcatel Speed TouchTM Pro 用于下列领域:
全速率(ANSI T1.413 Issue2 DMT & ITU-T G.992.1)
G.lite(ITU-T G.992.2)
多模式(支持全速率和G.lite)
所有Alcatel Speed TouchTM Pro 种类既可以使用信号分离器,也可不用(使用在线分离
器)
2.Alcatel SPEED TOUCHTM PC 内置ADSL Modem
这是一款内置ADSL调制解调器,采用PCI接口。所具备的功能与前面介绍的SPEED TOUCHTM
Home 外置ADSL Modem一样,只是由于是内置Modem,所以价格比外置的便宜不少。
它的主要特性为:
①平台: MS WINNT3.51,WINNT4.0,WIN95 & WIN98
②协议特性:
*RFC 1483 多协议通过 AAL5/ATM:支持LLC-SNAP and VC 多路支持
*IP通过ATM,RFC 1577 and RFC 1483
*PVCs and SVGs per ATMF UNI 3.1
*PPP/ATM
全部LCP: NBCP, IPCP, and IPXCP
安全特新: PAP, CHAP, SPAP, and Microsoft 的密码扩展TAPI类型接口
Van Jacobson IP报头压缩
IPX报头压缩
软件帧压缩
③ATM功能: ATM QoS (Quality of Service) 包括: UBR+, CBR, VBR-rt, VBR-
nrt
④在Novell 4.11平台上, 支持TCP/IP和IPX网络协议
⑤支持全速ADSL和通用(无信号分离器)ADSL
3.Alcatel SPEED TOUCHTM USB ADSL Modem
这是一款采用了USB接口的ADSL Modem。USB接口高速方便,是流行的计算机外部接口,并且
不用外接电源,支持热拔插,安装简便。这款Modem在功能上与SPEED TOUCHTM Home 外置ADSL
Modem同样没有什么大的区别,故不详细列出。
4.Alcatel SPEED TOUCHTM Office 外置ADSL Modem
这是一款适于办公室使用的ADSL路由器。它易于管理和设置,提供高级的管理工具,同时提
供了简化的安全通信方案。
其主要性能指标如下:
①硬件指标:
*广域网接口
一个非对称数字用户线(ADSL)接口(RJ45)
*局域网接口
一个局域网接口10Base-T(双绞线 RJ 45)
速度可达10 Mbps
*ADSL Modem特性
上行8 Mbps
下行640 Kbps
支持DMT标准,通过典型的模拟电话线和外部信号分离器协同工作
*处理器
Motorola的MPC860 主频25 MHz1 MB 可擦写内存2 MB 动态内存
*物理特性
尺寸:21.3长x17.8宽x4.3高 cm
重量:0.68 kg
*使用环境
温度:40F to 150F (5C to 40C)
湿度:20% to 80%
②软件指标:
*路由
多用户共享局域网TCP/IP 使用 RIP1-Compatible, RIP1, RIP2, 或静态路由在广域或
局域网上DHCP 接力代理 (RFC 1542)DHCP 自动分配IP地址、网络掩码、缺省网关,DNS服务地
址给工作站(RFC 2131,RFC 2132)Novell?IPX和RIP/SAP
DNS接力
DHCP客户端(RFC 2132)
网络地址分配(NAT)
NAT服务支持
网络记忆(RFC 1631)
*桥路
传输网桥(IEEE 802.1D)
全网或点对点技术支持
跨网络协议(802.1D)
网桥过滤
*带宽优化特性
数据压缩,可达 4:1(STAC LZS鈩ⅲ≧FC 1972)
Van Jacobson头部压缩(RFC 1144)
*ATM
PPP(RFC 2364)& RFC 1483 通过 ATM 传输
PPP-RFC 1661(VC-Based/LLC结合)
ATM 单元基础连接层
AAL5卡使用SAR
最多8个虚拟电路(VC)流量控制(UBR,VBR,CBR)
*易用性
浏览器界面的快速启动程序
管理员通过SNMP、HTTP、Telnet、or VT100终端
TFTP上载下载新软件,配置文件和脚本
简单安全的动态主机配置协议(DHCP)
引导服务(RFC 2131, RFC 2132)
一个RS232 异步控制端口(RJ45)
*安全性
使用(PAP/CHAP)结合PPP(RFC 1334,RFC 1994)
口令控制以用于设置管理
Telnet/SNMP端口管理
SNMP 局部命名
可选防火墙
VPN(虚拟私人网)软件建立特殊通道以传输机密信息
5.Motorola CopperGold 内置ADSL Modem
Motorola的这款内置ADSL Modem采用的是Motorola自己研制的MC145660芯片
这是世界上第一款单芯片ADSL芯片。这个名为“CopperGold”的芯片协调了密度和性能,在
不降低性能的前提下,降众多功能集于一身,使之成为业界第一块单芯片收发芯片,节省了费用、
能耗和空间。同时该芯片还能用软件进行升级,更有利于降低成本。而采用改芯片的ADSL Modem
更是一款集成度高而价格低廉的产品。
一下是它的简要性能指标:
①V.90和DSL标准兼容。
②快速投放市场的全能调制解调器。
③高度集成,低廉价格。
④摩托罗拉的V.90/DSL智能识别性能。
⑤主要供应商可配套性。
6.速捷时Board band 内置ADSL Modem
速捷时是一个不久前凭借其“夜莺”系列声卡才在IT业占露头角的企业。最近又推出了ADSL
Modem产品。这是一款内置ADSL Modem,其主要性能指标如下:
①科胜讯Access Runner PCI/ADSL
②SmartDAA技术
③Full Rate/G.Lite
④能支援8Mbps downstream ADSL
⑤符合PC98/99规格
上面我们介绍了这么多ADSL Modem产品,你一定会问:ADSL Modem的价格是多少?目前来
说,ADSL Modem的价格还比较高。你可以从下面两个表中了解到目前我国市场上的ADSL Modem的
价格:
表二:中国电信关于ADSL收费情况一览表
用户类型 开户费(元/户) 终端设备(含调机测试费) 网络通信费 用户终端代维费
(用户自愿)
个人PC用户 50 一次性收取3800元 400元/月 100元/月
单位PC用户 50 一次性收取3800元 500元/月 100元/月
LAN用户 100 一次性收取3800元 1500元/月 100元/月
表三:3Com部份ADSL产品价格表
ADSL产品局端设备 价格 规格说明
ADSL 3LT $1,571 ADSL局端的调制解调器(四个用
户)
ADSLL TPOS SPITTE(LPF)PASSIVE $224 ADSL局端的信号分离器(四个用
户)
ADSL RACK (48 LINES)UT-9 $7,468 48线的ADSL局端的调制解调器机
架
ADSL RACK (96 LINES)UT-9 ACTIVE/PASSIVE $10,704 96线的ADSL局端的调制解调器机
架
ADSL客户端设备 价格 规格说明
OFFICE CONNECT REMOTE 811 ADSL ROUTER $892.5 办公室ADSL路由器
U.S ROBOTICS ADSL MODEM PCI $403.5 PCI的ADSL调制解调卡
通过上面简略介绍ADSL 及ADSL Modem产品,我们可以看到ADSL提供的高速上网速率非常适
合终极用户;但目前ADSL价格过高,可能回成为它普及的障碍。但无论怎样,随着高速上网时代
的到来,目前的普通Modem拨号上网终将被更快速的上网方式所取代,ADSL正是人们迎接高速上网
时代的选择。业界许多专家都坚信,目前采用普通拨号Modem及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,以ADSL为主的xDSL技术终将成为铜双绞线上的赢
家。