banner.jpg)
摘要 本文從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的角度討論了xDSL的體系結(jié)構(gòu)，并在協(xié)議層次上作了一定的分析，最后以ADSL為例給出了基于ADSL的不同用戶的接入方案。
關(guān)鍵詞 xDSL ADSL 寬帶接入 數(shù)字用戶線路 體系結(jié)構(gòu)
銅芯線電纜網(wǎng)絡(luò)已成為世界各國的基礎(chǔ)電話網(wǎng)絡(luò)，但主要是用作窄帶業(yè)務(wù)的接入（電話、低速數(shù)據(jù)等），而新興的DSL（Digital Subscribe Line）技術(shù)是利用現(xiàn)有的雙絞銅線（即普通電話線）進行寬帶接入的調(diào)制技術(shù)。DSL可以在普通電話線上以比調(diào)制解調(diào)器快百倍的速度傳輸數(shù)據(jù)，有著十分廣闊的前景，因而在世界上得到了普遍重視。
1 概述
在電話線路上傳輸語音信息，只需要使用0-3.4KHz左右的帶寬，在這么窄的載波上面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)是十分有限的，但可以利用其中的高頻帶寬通過采用2B1Q、CAP等編碼方式實現(xiàn)E1/T1傳輸速度，E1是歐洲標準速率為2Mbit/s，T1是美洲標準速率為1.5Mbit/s，我國支持E1標準。人們把這種高速的數(shù)字線路傳輸技術(shù)稱為DSL，DSL是一種網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，xDSL為多種技術(shù)種類的統(tǒng)稱，它解決了用戶設(shè)備如何高速接入骨干網(wǎng)絡(luò)，即通常所說的“最后一公里”問題。DSL技術(shù)按上行信道和下行信道的速率是否相同可分為速率對稱型和速率非對稱型，速率對稱型DSL技術(shù)又分為如下幾類：
*高速數(shù)字用戶線（HDSL,High-data-rata Digital Subscriber Line）。
*單線路數(shù)字用戶線（SDSL,Single line Digital Subscriber Line）。
*ISDN數(shù)字用戶線（IDSL，ISDN line Digital subscriber Line）。
速率非對稱型DSL技術(shù)種類較多，由于網(wǎng)上數(shù)據(jù)通信中下行帶寬的需求一般遠大于上行帶寬，所以速率非對稱型DSL很適合Internet高速接入。速率非對稱型DSL有以下技術(shù)種類：
*非對稱數(shù)字用戶線（ADSL,Asymmetrical Digital Subscriber Line）。
*速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線（VDSL,Very-high-rate Digital Subscriber Line）。
*通用非對稱數(shù)字用戶線（VADSL，Universal Asymmetrical Digital Subsciber Line）。
*消費數(shù)字用戶線（CDSL,Consumer Digital Subscriber Line）。
其中ADSL普遍運用于各種xDSL技術(shù)中，因其下行速率高、頻帶寬、性能優(yōu)等特點而深受廣大用戶的喜愛，成為繼調(diào)制解調(diào)器、ISDN之后的又一種更快捷、更高效地接入方式，被人們譽為“現(xiàn)代信息高速公路上的快車”。
2 xDSL交互網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
2.1 最初的路由器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
以ADSL為例，最初的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是基于路由器的，ATU-C（在局端）和ATU-R（在用戶端）為配對的終端設(shè)備。中心局（CO）通過Ethernet Hub或交換機連接IP路由器，這樣路由器的端口數(shù)據(jù)決定了ADSL用戶的數(shù)量。
這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)滿足了人們最初對高速Internet和LAN通信的需求，然而隨著網(wǎng)絡(luò)需求的不斷發(fā)展，它的缺點逐漸暴露出來，它不能滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大的需求，ADSL面向的對象是普通Internet用戶，如果一個用戶需要與多個點進行連接（比如用戶需求連接ISP和公司網(wǎng)絡(luò)），那么就需要另外的路由器實現(xiàn)這種連接，為每一種服務(wù)都提供路由器來實現(xiàn)，是不可能的。最重要的是這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，無法實現(xiàn)QoS服務(wù)。這樣NSP發(fā)展了基于ATM第二層復(fù)用方式的ADSL網(wǎng)絡(luò)。
2.2ATM接入網(wǎng)絡(luò)
ATM over xDSL，為用戶提供了從遠程用戶到ATM網(wǎng)絡(luò)的無縫連接，此外ATM可提供到因特網(wǎng)/企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)服務(wù)器的直接連接，這在性能、資源共享和冗余方面大大改善了因特網(wǎng)服務(wù)。作為ADSL接入網(wǎng)上的第2層協(xié)議，ATM具有十分明顯的優(yōu)勢，例如協(xié)議透明性；對多種QoS類的支持及確何QoS等級的能力；ATM的帶寬可調(diào)性；利于對不同的xDSL成員的發(fā)展等。
采用ATM技術(shù)，NSP可以為用戶提供更友好的ADSL網(wǎng)絡(luò)，通過PVC（永久虛電路）在用戶和信息提供者（如ISP或公司LAN網(wǎng)關(guān)）之間建立ATM通道。
2.2.1端到端的ATM體系
與前面基于路由器的網(wǎng)絡(luò)相比，PVC作為用戶與ISP或公司網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系通道，可以傳輸包括IP在內(nèi)的各種信息。另外一種技術(shù)是SVC（交換虛電路，SVC還處于實驗階段）。
ATM接入網(wǎng)絡(luò)模型，在局端將許多個ATU-C復(fù)用在一起（即DSL復(fù)用器，DSLAM）。在這種設(shè)計下，所有的數(shù)據(jù)通信都經(jīng)過ATM骨干網(wǎng)絡(luò)進行，這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠提供多種連接，并且為數(shù)據(jù)以及多媒體通信提供最佳的傳輸方式。在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，每個中心局（CO）通過DSLAM與每個ADSL用戶相連，ADSL用戶則通過ADSL調(diào)制解調(diào)器或ADSL PC卡進行連接。
隨著市場的發(fā)展，ADSL用戶不斷增加，PVC的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將無法適應(yīng)大量的用戶接入規(guī)模。可以設(shè)想每個用戶需要與兩個ISP或公司網(wǎng)絡(luò)建立PVC的連接，整個ATM的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模就要翻一番。而SVC是可以滿足網(wǎng)絡(luò)快速增長的需求的，用戶使用SVC可以像打電話一樣根據(jù)需要與不同的網(wǎng)絡(luò)連接，但由于SVC價格和技術(shù)因素，目前還不能為人們接受，這就出現(xiàn)了一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即在ATM網(wǎng)絡(luò)上建立PPP連接，也就是說，人們可以在一個PVC鏈路上建立多個PPP的連接。
2.2.2基于ATM的PPP應(yīng)用
一旦在用戶端和服務(wù)提供者網(wǎng)絡(luò)之間建立起ATM層連接，會話在鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的建立和釋放就可以用PPP實現(xiàn)。
利用PPP的特性可以在ATM上提供必要的操作功能：
*身份鑒定（PAP、CHAP、帶標記的系統(tǒng)）。
*第3層地址的自動配置（例如域名的自動配置，目標網(wǎng)絡(luò)對IP地址的分配）。
*多個并行連接（即多個PPP會話）
*對第3層的透明性（例如目前PPP既可支持IP，又能支持IPX）。
*加密、壓縮、計費等。
3 對不同客戶需求的幾種應(yīng)用方案
3.1PC單機用戶方案
針對單機用戶，用戶端ADSL調(diào)制解調(diào)器直接和PC相聯(lián)，在調(diào)制解調(diào)器前端加裝分離器將語音信號和數(shù)字信號分離，它們占用不同的帶寬，各自獨立地傳送數(shù)據(jù)。它的話音部分走的是傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)，而數(shù)據(jù)部分則接入寬帶ATM平臺，由于其不經(jīng)過電話局的交換機，因而無需繳付電話費，屬于專線方式，一直處于在線狀態(tài)。業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)可以是Internet上的任何資源，比如可以是視頻點播系統(tǒng)，PC用戶通過ADSL實時地接收視頻信號。
3.2小型局域LAN
LAN用戶與PC用戶的主要區(qū)別在于用戶端的連接方式，LAN內(nèi)用戶先集結(jié)到Hub或Switch上，再通過ADSL調(diào)制解調(diào)器、分離器接入電話網(wǎng)絡(luò)。
3.3LAN over ADSL互聯(lián)
多個LAN用戶都各自通過ADSL接入電話網(wǎng)絡(luò)，它們之間也會產(chǎn)生數(shù)據(jù)往來，這樣便形成了多個LAN的互聯(lián)系統(tǒng)，電話寬帶網(wǎng)作為各LAN之間的數(shù)據(jù)走廊。
4 結(jié)束語
利用xDSL技術(shù)并不能架構(gòu)整個的寬帶網(wǎng)絡(luò)，它只是寬帶網(wǎng)絡(luò)中連接用戶到骨干網(wǎng)絡(luò)的一部分。在北美xDSL得到了較為廣泛的應(yīng)用，而在國內(nèi)還只處于起步階段。我國有世界上最大的固定電話網(wǎng)絡(luò)，上網(wǎng)用戶也正在急劇膨脹著，而目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笳系K就是網(wǎng)絡(luò)速度，xDSL技術(shù)在普通電話線上使得數(shù)據(jù)能以兆計的速度傳輸，具有巨大的發(fā)展?jié)摿�，然而，由于安裝成本相對高昂，目前還難以普及。通過對xDSL體系結(jié)構(gòu)的分析，對于不同需求用戶的網(wǎng)絡(luò)接入方式有著重要的意義。
摘自《中國數(shù)據(jù)通信》2001.9
