AccNet-第05章 電話銅線接入技術(shù)

2023/1/12AccessNetwork1第5章銅線接入技術(shù)引言銅線的傳輸性能撥號(hào)接入技術(shù)xDSL的體系結(jié)構(gòu)ADSL新一代的DSL2023/1/12AccessNetwork2引言銅線接入網(wǎng)在全球，覆蓋最廣，向家庭、商業(yè)用戶提供接入主要成分：雙絞線，直達(dá)用戶駐地架空、直埋、管道接入銅線網(wǎng)絡(luò)最初，在銅線上只提供POTS業(yè)務(wù)，帶寬0~4kHz后來(lái)發(fā)現(xiàn)話音信道可用于數(shù)據(jù)傳輸話帶調(diào)解器曾經(jīng)是最流行的IP接入方式：撥號(hào)上網(wǎng) 在競(jìng)爭(zhēng)壓力下發(fā)現(xiàn)接入銅線可用于寬帶數(shù)據(jù)傳輸目前是電信運(yùn)營(yíng)商最有力的競(jìng)爭(zhēng)武器2023/1/12AccessNetwork3第5章銅線接入技術(shù)引言銅線的傳輸性能撥號(hào)接入技術(shù)xDSL的體系結(jié)構(gòu)ADSL新一代的DSL2023/1/12AccessNetwork4銅線上的技術(shù)演進(jìn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：頻段的開發(fā)利用以及接入技術(shù)的演進(jìn)最初只提供POTS業(yè)務(wù)，帶寬0～4kHz話帶Modem技術(shù)，在銅線上傳輸數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)調(diào)成話帶頻段內(nèi)的模擬信號(hào)速率從最初的300b/s到現(xiàn)在的56Kb/s不能數(shù)話同傳ISDN技術(shù)，采用時(shí)分復(fù)用實(shí)現(xiàn)數(shù)話同傳在本地回路上傳輸數(shù)字信號(hào)2B+D信道將速率提高到144Kb/sxDSL技術(shù)——充分開發(fā)銅線的帶寬資源工作頻段大多在話帶頻帶之外，可數(shù)話同傳HDSL：、ADSL：最大下行速率8Mb/s，帶寬VDSL：下行速率提高到52Mb/s，理論帶寬高達(dá)30MHz2023/1/12AccessNetwork5銅線上的技術(shù)演進(jìn)電信公司收到的競(jìng)爭(zhēng)壓力CATV公司：10M寬帶接入！園區(qū)網(wǎng)：10M、100M，甚至1000M到桌面！電信公司重新審看自己的銅纜接入網(wǎng)雙絞銅線接入系統(tǒng)究竟有多大的帶寬潛力？不太困難，就可以使用1MHz帶寬：ADSL繼續(xù)努力，可以使用10MHz帶寬VDSL、HomePNA2023/1/12AccessNetwork6引起銅線傳輸損傷的因素傳輸損耗：與距離、線徑、頻率有關(guān)f(×105Hz)f(×10Hz)0－20－40－60－80－100－120－140051015損耗（dB）6kft9kft18kft0－20－40－60－80－100－120－140051015損耗（dB）6kft9kft18kft銅線上，信號(hào)衰落與距離、頻率的關(guān)系示意圖2023/1/12AccessNetwork7引起銅線傳輸損傷的因素信號(hào)反射〔混合線圈和回波〕阻抗不匹配，引起信號(hào)反射回路中線徑不同，拼接引起阻抗變化導(dǎo)致信號(hào)反射噪聲白噪聲：由線路中電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的固有噪聲射頻〔RF〕干擾:線充當(dāng)天線，可能收到AM/FM信號(hào)脈沖干擾：瞬間突發(fā)干擾，如交換機(jī)的開關(guān)暫態(tài)、振鈴等串?dāng)_：同一扎內(nèi)或相鄰扎線之間的干擾2023/1/12AccessNetwork8銅線的傳輸性能銅線傳輸性能〔信道質(zhì)量〕與其能夠提供的傳輸速率密切相關(guān)距離信噪比傳輸速率傳輸設(shè)備能夠根據(jù)信道質(zhì)量自應(yīng)地調(diào)整傳輸速率如果線路質(zhì)量無(wú)法到達(dá)規(guī)定速率的要求時(shí)，在該銅線上將無(wú)法提供效勞質(zhì)量保證所以在傳輸業(yè)務(wù)之前，必須對(duì)傳輸線路進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化包括測(cè)試線路長(zhǎng)度、線路電阻、線路損耗、線路誤碼率等指標(biāo)2023/1/12AccessNetwork9銅線的傳輸性能銅線的傳輸帶寬也遠(yuǎn)不止當(dāng)初使用的0—4kHz在競(jìng)爭(zhēng)壓力下，采用更先進(jìn)的技術(shù)，開發(fā)出了銅線的更高頻段更先進(jìn)、抗干擾性能更好的調(diào)制編碼技術(shù)糾錯(cuò)技術(shù)DSP技術(shù)等目前，已到達(dá)幾十兆Hz〔理論值30MHz〕頻率越高，使用更難，要求技術(shù)更高，但相信還會(huì)開展2023/1/12AccessNetwork10第5章銅線接入技術(shù)引言銅線的傳輸性能撥號(hào)接入技術(shù)xDSL的體系結(jié)構(gòu)ADSL新一代的DSL2023/1/12AccessNetwork11第5章銅線接入技術(shù)話帶Modem撥號(hào)接入ISDN撥號(hào)接入2023/1/12AccessNetwork12話帶Modem撥號(hào)接入通過話帶Modem將數(shù)據(jù)調(diào)制成話帶內(nèi)的模擬信號(hào)再通過用戶環(huán)路傳輸?shù)骄侄私柚诰W(wǎng)接入數(shù)據(jù)網(wǎng)2023/1/12AccessNetwork13話帶Modem撥號(hào)接入PSTN：PublicSwitchedTelephoneNetworkAAA:Authentication、Authorization、AccountingPSTNInternetModemModem代理RS232C接口E1中繼線銅線撥號(hào)接入服務(wù)器AAA服務(wù)器運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)2023/1/12AccessNetwork14話帶Modem撥號(hào)接入工作原理前提：PC機(jī)裝有TCP/IP和PPP協(xié)議，撥號(hào)接入效勞器具有一定數(shù)量的IP地址〔IP地址池〕用戶需事先從InternetServiceProvider處得到撥叫的特服號(hào)、登陸用戶名和口令PC機(jī)通過撥號(hào)上網(wǎng)時(shí)，會(huì)動(dòng)態(tài)得到一個(gè)IP地址，成為Internet上的一臺(tái)主機(jī)PC機(jī)下網(wǎng)時(shí)，IP地址被釋放，以備分配用戶點(diǎn)擊撥號(hào)連接身份認(rèn)證認(rèn)證通過給用戶分配IP地址并記帳結(jié)束下網(wǎng)釋放IP停記帳未通過用戶上網(wǎng)2023/1/12AccessNetwork15話帶Modem撥號(hào)接入特點(diǎn)Modem帶寬為300～3400Hz范圍最高低行速率56Kb/s上網(wǎng)時(shí)一直占用話路，一對(duì)雙絞線上數(shù)話不能同傳一種最簡(jiǎn)單、最廉價(jià)的接入方式廣泛用于家庭用戶、局部用于小型辦公室局域網(wǎng)的Internet接入局限性長(zhǎng)時(shí)間占用網(wǎng)資源，造成網(wǎng)的擁擠帶寬太窄、速率太低，不能滿足寬帶業(yè)務(wù)的需求不能同時(shí)滿足多種業(yè)務(wù)2023/1/12AccessNetwork16話帶Modem撥號(hào)接入話帶Modem主要功能：將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成音頻信號(hào)發(fā)送到用戶線將從線上收到的模擬信號(hào)解調(diào)成數(shù)字信號(hào)技術(shù)開展最根本的調(diào)制方式是：ASK、FSK、PSK現(xiàn)代調(diào)制技術(shù)，大大提高M(jìn)odem的數(shù)據(jù)速率QPSK、QAM、TCMITU制定了一系列的話帶Modem標(biāo)準(zhǔn)〔V系列〕、、速率從300b/s、600b/s……56kb/s2023/1/12AccessNetwork17第5章銅線接入技術(shù)話帶Modem撥號(hào)接入ISDN撥號(hào)接入2023/1/12AccessNetwork18ISDNISDN〔IntegratedServicesDigitalNetwork，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)〕實(shí)現(xiàn)了在用戶環(huán)路上以數(shù)字的形式進(jìn)行傳輸，提供端到端的數(shù)字連接，同時(shí)保證傳輸質(zhì)量ISDN目標(biāo)是為用戶提供多種“新的〞數(shù)字業(yè)務(wù)，這包括多種：承載業(yè)務(wù)、電信業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)：數(shù)字化語(yǔ)音〔64Kbps〕，速率為64Kbps整數(shù)倍的電路交換數(shù)字信道、分組交換虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)業(yè)務(wù)電信業(yè)務(wù)：電報(bào)、、可視圖文等增值業(yè)務(wù)：身份認(rèn)證、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待和會(huì)議等業(yè)務(wù)2023/1/12AccessNetwork19ISDN撥號(hào)接入ISDN：IntegratedServicesDigitalNetwork〔綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)〕TE1：非ISDN終端TE2：ISDN終端TA：ISDN終端適配器NT：網(wǎng)絡(luò)終端信道：2B+D〔BRI〕或30B+D〔PRI〕B信道傳輸數(shù)字話音或數(shù)據(jù)，D信道傳輸信令I(lǐng)nternetTAISDNTE1NTTE2信道撥號(hào)服務(wù)器US/T2023/1/12AccessNetwork203類通道、2種類型接口ISDN定義了3類通道，通過這三類通道的組合為用戶提供不同的數(shù)字接口B通道：是64Kbps信道，用于傳輸一個(gè)電路交換連接、業(yè)務(wù)D通道：速率為16Kbps或者64Kbps，主要用于傳輸信令或者低速的分組交換業(yè)務(wù)H通道：提供了384Kbps、1536Kbps或者1920Kbps的信道，用于傳輸高速率的業(yè)務(wù)ISDN提供兩種類型的接口：BRI〔BaseRateInterface，根本速率接口〕和PRI〔PrimaryRateInterface,基群速率接口〕。BRI接口電信局向普通用戶提供的均為BRI接口，即2B+D?？偹俾士蛇_(dá)144kb/sD通道用于傳輸信令，B通道那么用于傳輸話音、數(shù)據(jù)等PRI接口分為30B＋D〔30×64kb/s＋64kb/s-歐洲標(biāo)準(zhǔn)〕和23B＋D〔23×64kb/s＋64kb/s-美國(guó)/日本標(biāo)準(zhǔn)〕兩種，用于需要傳輸大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用2023/1/12AccessNetwork21ISDN撥號(hào)接入特點(diǎn)在模擬信道上采用數(shù)字傳輸技術(shù)一線多能〔數(shù)話同傳〕高速接入〔2個(gè)B信道可以捆綁使用，上網(wǎng)速率可達(dá)128Kbps〕提供標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)用戶接口，支持多個(gè)設(shè)備接入1條具有2B+D的用戶線可連接8臺(tái)終端最多可有3臺(tái)同時(shí)工作〔D信道也可傳輸?shù)退贁?shù)據(jù)〕可用于家庭用戶撥號(hào)接入、商用專線接入除歐洲外，其它地區(qū)用戶很少局限性速率仍不夠高，不能滿足寬帶業(yè)務(wù)需求安裝較Modem接入復(fù)雜一種過渡技術(shù)2023/1/12AccessNetwork22第5章銅線接入技術(shù)引言銅線的傳輸性能撥號(hào)接入技術(shù)xDSL的體系結(jié)構(gòu)ADSL新一代的DSL2023/1/12AccessNetwork23xDSL的體系結(jié)構(gòu)概述不同DSL技術(shù)的差異xDSL的接入結(jié)構(gòu)xDSL的轉(zhuǎn)移模式2023/1/12AccessNetwork24概述xDSL一系列數(shù)字用戶線路技術(shù)運(yùn)行在現(xiàn)有模擬用戶線路上使用DSP技術(shù)進(jìn)行數(shù)字傳輸寬帶接入技術(shù)，工作頻段大大高于話帶實(shí)現(xiàn)接入銅線上的高速接入分類：速率對(duì)稱型DSL技術(shù)HDSL、SDSL、IDSL速率非對(duì)稱型DSL技術(shù)：ADSL、VDSL、VADSL、RADSL、CDSL2023/1/12AccessNetwork25xDSL的體系結(jié)構(gòu)概述不同DSL技術(shù)的差異xDSL的接入結(jié)構(gòu)xDSL的轉(zhuǎn)移模式2023/1/12AccessNetwork26不同DSL技術(shù)的差異主要表現(xiàn)在速率、傳輸距離、編碼技術(shù)、上下行速率的對(duì)稱性等方面HDSL：上下行速率對(duì)稱、，2對(duì)線〔HDSL2支持1對(duì)線〕，與話帶重疊，不可與話音業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)行ADSL：不對(duì)稱，上行640kb/s，下行最高6～8Mb/s。1對(duì)線，工作頻帶高于話帶，可同時(shí)支持話音業(yè)務(wù)VDSL：不對(duì)稱上行最高，下行最高52Mb/s；對(duì)稱上下行最高26Mb/s。1對(duì)線，工作頻帶高于話帶，可同時(shí)支持話音業(yè)務(wù)2023/1/12AccessNetwork27xDSL的體系結(jié)構(gòu)概述不同DSL技術(shù)的差異xDSL的接入結(jié)構(gòu)xDSL的轉(zhuǎn)移模式2023/1/12AccessNetwork28xDSL的接入結(jié)構(gòu)xTU-R：DSL遠(yuǎn)端傳輸單元，xTU-C：DSL局端傳輸單元具體的DSL接入結(jié)構(gòu)有差異PSTNDataNetwork電話銅線xTU-R遠(yuǎn)端設(shè)備分離器xTU-C局端設(shè)備分離器可數(shù)話同傳的xDSL結(jié)構(gòu)圖DataNetwork電話銅線xTU-R遠(yuǎn)端設(shè)備不可數(shù)話同傳的xDSL結(jié)構(gòu)圖xTU-C局端設(shè)備2023/1/12AccessNetwork29xDSL的體系結(jié)構(gòu)概述不同DSL技術(shù)的差異xDSL的接入結(jié)構(gòu)xDSL的轉(zhuǎn)移模式2023/1/12AccessNetwork30xDSL的轉(zhuǎn)移模式轉(zhuǎn)移模式：用戶端到局端之間在DSL鏈路上承載并傳送的數(shù)據(jù)的根本方式DSL的三種轉(zhuǎn)移模式：STM：同步轉(zhuǎn)移模式——沒有流行起來(lái)在DSL鏈路上承載并傳送比特流〔STM幀，固定速率的流式業(yè)務(wù)〕同步時(shí)分復(fù)用、仿真租用線路、適用于定速率流式業(yè)務(wù)ATM：異步轉(zhuǎn)移模式——曾經(jīng)的主要模式，現(xiàn)在仍在用在DSL鏈路上承載并傳送ATM信元曾經(jīng)被認(rèn)為是主要的模式PTM：分組轉(zhuǎn)移模式——主要模式在DSL鏈路上承載并傳送變長(zhǎng)分組〔變長(zhǎng)幀〕新定義的轉(zhuǎn)移模式，適用于IP業(yè)務(wù)DataNetworkADSLLinkATU-RSTM/ATM/PTMoverADSL示例ATU-CSTM/ATM/PTM模式2023/1/12AccessNetwork31第5章銅線接入技術(shù)引言銅線的傳輸性能撥號(hào)接入技術(shù)xDSL的體系結(jié)構(gòu)ADSL新一代的DSL2023/1/12AccessNetwork32ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與開展ADSL根本特征ADSL接入結(jié)構(gòu)ADSL技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)用2023/1/12AccessNetwork33ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與開展ADSL的概念于1989年提出，1998年開始廣泛用于互聯(lián)網(wǎng)接入ITU-T技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：第一代ADSL技術(shù)，也稱標(biāo)準(zhǔn)，定義ADSL收發(fā)器，也稱標(biāo)準(zhǔn)，定義無(wú)別離器ADSL收發(fā)器第二代ADSL技術(shù)，也稱ADSL2，定義了ADSL2收發(fā)器，定義了無(wú)別離器的ADSL2收發(fā)器，也稱ADSL2+，定義了增強(qiáng)功能的ADSL2收發(fā)器2023/1/12AccessNetwork34ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與開展ADSL根本特征ADSL接入結(jié)構(gòu)ADSL技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)用2023/1/12AccessNetwork35ADSL根本特征在現(xiàn)有的銅線上提供高速數(shù)字業(yè)務(wù)，不干擾POTS業(yè)務(wù)與POTS業(yè)務(wù)共享同一線，采用FDM實(shí)現(xiàn)數(shù)話同傳ADSL只使用PSTN的用戶接入段，不進(jìn)入程控交換機(jī)，直接進(jìn)入數(shù)據(jù)網(wǎng)，ADSL業(yè)務(wù)不交費(fèi)傳輸速率：最高上行640Kb/s，最高低行：8Mb/s傳輸距離：3～5km業(yè)務(wù)類型：語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖象上下行速率不對(duì)稱，特別適合Internet的接入2023/1/12AccessNetwork36ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與開展ADSL根本特征ADSL接入結(jié)構(gòu)ADSL技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)用2023/1/12AccessNetwork37ADSL接入結(jié)構(gòu)ATU-C：ADSLTransmissionUnit-COside，ADSL局端傳輸單元ATU-R：ADSLTransmissionUnit-Remoteside，ADSL遠(yuǎn)端傳輸單元ADSLAM：ADSLAccessMultiplexing，ADSL接入復(fù)用器DataNetworkADSLModem別離器別離器機(jī)架局端接入設(shè)備PSTN用戶端接入設(shè)備用戶線ATU-CATU-RADSLAMATU-C2023/1/12AccessNetwork38ADSL接入結(jié)構(gòu)說明用戶端接入設(shè)備別離器(Splitter)由低通濾波器和高通濾波器組成實(shí)現(xiàn)POTS與ADSL業(yè)務(wù)的分路——以防止DSL數(shù)據(jù)信號(hào)和話音信號(hào)相互干擾ADSLModem對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制/解調(diào)，實(shí)現(xiàn)ADSL數(shù)據(jù)的正確收發(fā)局端接入設(shè)備別離器機(jī)架：由多個(gè)別離器構(gòu)成將別離后的話音接入程控交換機(jī)將別離的數(shù)據(jù)接入數(shù)據(jù)交換機(jī)〔ATM或Ethernet交換機(jī)〕ADSLAM：ADSL接入復(fù)用器實(shí)現(xiàn)各路ADSL數(shù)據(jù)的復(fù)用和解復(fù)用有些DSLAM具有局部管理和網(wǎng)關(guān)的功能2023/1/12AccessNetwork39典型的ADSL系統(tǒng)的通信協(xié)議棧PPP協(xié)議用于建立從端用戶到ISP的端到端的IP會(huì)話——基于“一個(gè)用戶建立一個(gè)會(huì)話〞電信傳統(tǒng)接入方式IP業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被封裝在PPP會(huì)話幀中，PPP會(huì)話幀進(jìn)一步被封裝在ATM的信元中，ATM信元將在銅線上ADSL鏈路和光纖上SDH鏈路傳輸2023/1/12AccessNetwork40PPP會(huì)話幀兩類典型的封裝方法2023/1/12AccessNetwork41ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與開展ADSL根本特征ADSL接入結(jié)構(gòu)ADSL技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)用2023/1/12AccessNetwork42ADSL技術(shù)要點(diǎn)頻譜劃分承載信道調(diào)制技術(shù)初始化過程幀格式2023/1/12AccessNetwork43ADSL的頻譜劃分ADSL信道帶寬為0～，被劃分為256個(gè)帶寬為的子信道〔Subchannel〕，從0～255對(duì)其編號(hào)0～，POTS業(yè)務(wù)～138KHz，可配置成雙工〔但主要用于ADSL上行數(shù)據(jù)傳輸〕6~31號(hào)子信道142～1104KHz，用于ADSL下行數(shù)據(jù)傳輸33~255號(hào)子信道頻率〔KHz〕功率譜42513814211040雙工〔多用于上行〕下行POTSADSL頻譜劃分ADSL類型ADSL標(biāo)準(zhǔn)最大信道頻率上行信道起始頻率上行信道號(hào)下行信道起始頻率下行信道起始頻率子信道總數(shù)ADSL1G..992.11.1MHz25kHz6~31142.3kHz33~255256ADSL2G..992.31.1MHz25kHz6~31142.3kHz33~255256ADSL2+G..992.52.2MHz25kHz6~31142.3kHz33~5115122023/1/12AccessNetwork45ADSL技術(shù)要點(diǎn)頻譜劃分承載信道調(diào)制技術(shù)初始化過程幀格式轉(zhuǎn)移模式和承載信道在Internet中，分組業(yè)務(wù)一般封裝在PPP協(xié)議，或者以太網(wǎng)協(xié)議中在ADSL系統(tǒng)開展的前期，并沒有定義特殊的協(xié)議用來(lái)在連接端用戶和端局接入設(shè)備間的DSL鏈路上傳輸分組業(yè)務(wù)而是直接采用STM或者ATM技術(shù)在ADSL鏈路上傳輸這些基于分組的協(xié)議數(shù)據(jù)單元使用STM轉(zhuǎn)移模式的ADSL為高層提供了7個(gè)邏輯信道〔AS0，AS1，AS2，AS3，LS0，LS1，LS2，也稱為承載信道〕STM參考模型中定義的承載信道快速路徑和交織路徑高層待發(fā)送數(shù)據(jù)分別分配到兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)緩沖器中〔快速緩沖器和交織緩沖器〕快速緩沖器和交織緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù)各自獨(dú)立地進(jìn)行循環(huán)冗余編碼、擾碼和糾錯(cuò)編碼從交織緩沖器出來(lái)的數(shù)據(jù)還需要進(jìn)行交織這兩條不同數(shù)據(jù)處理線路被分別稱為快速路徑和交織路徑2023/1/12AccessNetwork49什么是承載信道〔bearerchannel〕？auserdatastreamofaspecifieddatarate〔具有特定數(shù)據(jù)率的用戶數(shù)據(jù)流〕TobetransportedtransparentlybyanADSLsysteminASxorLSxAndtocarryabearerservice〔承載效勞〕bearerservices:thetransportofdataatacertainratewithoutregardtoitscontent,structure,orprotocol承載信道指具有特定速率的用戶數(shù)據(jù)流，該用戶數(shù)據(jù)流承載著某種承載業(yè)務(wù)，并在ADSL系統(tǒng)中“透明〞傳輸〔即按比特傳輸，而忽略承載業(yè)務(wù)的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和協(xié)議〕承載信道是一種邏輯信道，通過利用物理層的多載波機(jī)制，實(shí)現(xiàn)具有特定數(shù)據(jù)率要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸2023/1/12AccessNetwork50為什么需要“承載信道〞不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對(duì)于傳輸速率有著不同的要求為了滿足各種傳輸速率要求，ADSL標(biāo)準(zhǔn)將：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的業(yè)務(wù)類型和要求，規(guī)定當(dāng)前銅線上使用的傳送等級(jí)每種等級(jí)都詳細(xì)規(guī)定了要配置的承載信道的個(gè)數(shù)和每個(gè)承載信道的速率每個(gè)承載信道按照所配置的速率進(jìn)行傳輸，最終實(shí)現(xiàn)特定速率的數(shù)據(jù)傳輸。2023/1/12AccessNetwork51ADSL物理信道如何使用？通過將ADSL物理信道劃分成承載信道來(lái)使用所有的承載信道的速率都是32Kbps的整數(shù)倍，并且都是可以設(shè)置的可雙向配置的低速信道〔25.875kHz～138kHz〕分成LS0、LS1、LS2三個(gè)子信息通道〔即雙工承載信道〕速率變化步長(zhǎng)為32kb/s速率為16kb/s以及32Kbps～640kb/s下行高速信道〔140kHz～1104kHz〕分為AS0、AS1、AS2、AS3四個(gè)子信息通道〔即單工承載信道〕速率變化步長(zhǎng)32kb/s速率為在這7個(gè)承載信道中，AS0和LS0是被強(qiáng)制支持的，而其余承載信道是可選的2023/1/12AccessNetwork52ADSL的承載信道BearerChannelsLowestRequiredMultipleLargestRequiredMultipleCorrespondingHighestRequiredDataRateAS01n0=1926144kbpsAS11n1=1444608kbpsAS21n2=963072kbpsAS31n3=481536kbpsLS01m0=20640kbpsLS11m1=20640kbpsLS21m2=20640kbps2023/1/12AccessNetwork53承載信道傳送等級(jí)例如傳送等級(jí)1該傳送等級(jí)是強(qiáng)制支持的，是針對(duì)最短的用戶環(huán)路設(shè)計(jì)的規(guī)定的下行傳送總速率是，可以由1～4種承載通道的任意組合組成，其中AS0是強(qiáng)制性包含其可選的承載信道配置包括：1個(gè)單工承載信道，必須為AS0，下行速率為2個(gè)單工承載通道，一個(gè)承載信道速率為，另一個(gè)承載通道速率為2個(gè)單工承載通道，每個(gè)承載信道速率均為3個(gè)單工承載信道，其中1個(gè)速率為，另外兩個(gè)速率為4個(gè)單工承載通道，每個(gè)承載信道速率為2023/1/12AccessNetwork54ADSL的承載信道每個(gè)承載信道支持兩類時(shí)延通道〔latencypath〕：快速通道〔fastpath〕前向糾錯(cuò)，無(wú)交織，適于傳輸時(shí)延敏感型業(yè)務(wù)交織通道〔interleavedpath〕前向糾錯(cuò)＋交織，傳輸可靠性高，適于過失敏感型業(yè)務(wù)ATM模式下的承載信道ATM模式在ATU-C〔局端設(shè)備〕和ATU-R〔遠(yuǎn)端設(shè)備〕都最多支持2個(gè)承載信道，其中AS0和LS0是必須支持的AS0AS12023/1/12AccessNetwork56ADSL技術(shù)要點(diǎn)頻譜劃分承載信道調(diào)制技術(shù)初始化過程幀格式2023/1/12AccessNetwork57ADSL的調(diào)制技術(shù)ADSL調(diào)制技術(shù)的關(guān)鍵——如何針對(duì)銅線動(dòng)態(tài)變化的傳輸特性，最大化信道容量通過采用高速DSP和性能優(yōu)異的傳輸碼型，獲得傳輸中的高速率和遠(yuǎn)距離ADSL通常采用三種根本的調(diào)制技術(shù)：QAM：QuadratureAmplitudeModulation，正交幅度調(diào)制DMT：Discretemulti-Tone，離散多音CAP：CarrierlessAmplitude-PhaseModulation，無(wú)載波幅相調(diào)制〔即〕采用DMT調(diào)制技術(shù)2023/1/12AccessNetwork58DMT調(diào)制技術(shù)DMT根本思想：是一種最簡(jiǎn)單的多載波調(diào)制技術(shù)將信道分成假設(shè)干個(gè)互不重疊的子信道〔離散〕每個(gè)子信道分別單獨(dú)進(jìn)行調(diào)制(例如采用QAM)根據(jù)S/N自適應(yīng)分配子信道承載的比特率每個(gè)子信道受損的情況可能不同受損大的子信道分配較少的比特〔甚至放棄〕ADSL中的DMT：將0－的頻帶分成256個(gè)子信道，每子信道帶寬每個(gè)子信道單獨(dú)進(jìn)行QAM調(diào)制根據(jù)子信道受損情況采用不同的QAM技術(shù)——每個(gè)子信道分別采用具有不同星座點(diǎn)數(shù)的QAM調(diào)制不同的子信道，傳送能力不同，分配的比特?cái)?shù)也不同降低調(diào)制速率以提高抗干擾能力，特別適合抵抗RFI2023/1/12AccessNetwork59DMT調(diào)制技術(shù)DMT如何為各子信道動(dòng)態(tài)分配比特率？發(fā)送測(cè)試信號(hào)〔訓(xùn)練序列〕接收端進(jìn)行頻譜估計(jì)，根據(jù)算法計(jì)算出各個(gè)子信道的信噪比確定各子信道的比特分配如果某個(gè)子信道質(zhì)量太差，可以放棄使用此子信道DMT的特點(diǎn)可根據(jù)信道質(zhì)量自適應(yīng)調(diào)整比特可以避開強(qiáng)干擾的子信道，提高ADSL的抗干擾能力DMT在避開干擾的同時(shí)，也犧牲了有效帶寬，不過就可靠性而言，是值得的2023/1/12AccessNetwork60DMT調(diào)制技術(shù)bit/Hz考慮信道衰減的子信道比特劃分頻率crosstalk噪聲狀況RFI頻率噪聲幅度信道衰減特性頻率信號(hào)幅度f(wàn)初始子信道比特劃分bit/Hz考慮信道噪聲的子信道比特劃分RFI下，關(guān)閉該子信道bit/Hz頻率2023/1/12AccessNetwork61ADSL技術(shù)要點(diǎn)頻譜劃分承載信道調(diào)制技術(shù)初始化過程幀格式2023/1/12AccessNetwork62ADSL的初始化過程ATU-R與ATU-C需要初始化以建立通信鏈路初始化過程可由任意一方開始為了最大化吞吐量和可靠性，收發(fā)信機(jī)需要確定信道的相關(guān)參數(shù)，并建立與信道相適應(yīng)的傳輸與處理特性主要目的：建立收發(fā)信機(jī)中的最初的bitsandgainstablebitsandgainstable決定了：每個(gè)子信道所分配的比特?cái)?shù)各個(gè)子信道的增益初始化過程：激活與回應(yīng)階段〔握手階段〕訓(xùn)練階段信道分析參數(shù)交換2023/1/12AccessNetwork63ADSL技術(shù)要點(diǎn)頻譜劃分承載信道調(diào)制技術(shù)初始化過程幀格式2023/1/12AccessNetwork64ADSL幀格式ADSL數(shù)據(jù)幀銅線信道被劃分成假設(shè)干子信道，數(shù)據(jù)被分別調(diào)制到子信道，這些子信道合起來(lái)形成一個(gè)DMT碼元一個(gè)DMT碼元對(duì)應(yīng)一個(gè)ADSL數(shù)據(jù)幀，DMT波特率=4000symbol/s每250us產(chǎn)生1個(gè)DMT碼元每68數(shù)據(jù)幀后跟一同步幀ADSL超幀(69幀)ADSL超幀兩個(gè)同步幀之間的數(shù)據(jù)幀組成一個(gè)超幀68個(gè)數(shù)據(jù)幀＋1個(gè)同步幀ADSL超幀時(shí)長(zhǎng)：17ms=68×250us同步幀不能影響超幀時(shí)長(zhǎng)，每個(gè)幀長(zhǎng)＝17ms÷69＝246usADSL幀與超幀均是定時(shí)長(zhǎng)幀由于ADSL支持不同數(shù)據(jù)率，所以不能有固定比特長(zhǎng)度只是以每246us的周期發(fā)出1個(gè)幀2023/1/12AccessNetwork65ADSL幀格式幀0幀1幀2幀34幀35幀66幀67同步超幀(17ms)快速附加信息位快速數(shù)據(jù)快速緩沖區(qū)交織緩沖區(qū)一個(gè)幀(246us)123us123us快速附加信息位交織附加信息位交織數(shù)據(jù)交織附加信息位2023/1/12AccessNetwork66ADSL幀格式2023/1/12AccessNetwork67ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與開展ADSL根本特征ADSL接入結(jié)構(gòu)ADSL技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)用2023/1/12AccessNetwork68標(biāo)準(zhǔn)ADSL需要在用戶端安裝無(wú)源別離器增大了安裝工作量、本錢、時(shí)間輕型ADSL：ADSL-lite，特點(diǎn)：無(wú)需安裝用戶端別離器〔Splitterless〕實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，可使用通用的DSP芯片數(shù)據(jù)傳輸率較低：傳輸距離：最長(zhǎng)可至7km因無(wú)別離器慮波器作用，POTS業(yè)務(wù)與ADSL業(yè)務(wù)之間相互干擾適合大量推廣于個(gè)人用戶2023/1/12AccessNetwork69結(jié)構(gòu)與全速率ADSL相比，在用戶側(cè)取消了別離器局端設(shè)備不變注意：用戶側(cè)有別離器的ADSL也稱全速率ADSLDataNetworkADSLModem分離器機(jī)架局端接入設(shè)備PSTN用戶端接入設(shè)備用戶線ATU-CATU-RADSLAMATU-C2023/1/12AccessNetwork70ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與開展ADSL根本特征ADSL接入結(jié)構(gòu)ADSL技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)用2023/1/12AccessNetwork71ADSL的應(yīng)用ADSL設(shè)備ADSLModemDSLAMADSL接入的典型應(yīng)用橋接應(yīng)用路由器接入2023/1/12AccessNetwork72ADSLModem即ATU-R，屬用戶端設(shè)備，完成用戶端的接入功能一般需與一個(gè)別離器相連，別離器可內(nèi)置，也可外置2023/1/12AccessNetwork73ADSLModem不同廠家的產(chǎn)品具體功能有差異，稱呼也有不同，如：ADSLModem、ADSL橋、ADSL接入終端、ADSL路由器等ADSL橋：帶有以太網(wǎng)接口或ATM接口，大局部都具有以太網(wǎng)接口ADSL路由器：在ADSLModem上實(shí)現(xiàn)了PPPoE或PPPoA、DHCP、NAT等功能可實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶的接入可自動(dòng)給接入的計(jì)算機(jī)分配IP地址，并實(shí)現(xiàn)它們之間的通信不是真正的路由器2023/1/12AccessNetwork74ADSL的應(yīng)用ADSL設(shè)備ADSLModemDSLAMADSL接入的典型應(yīng)用橋接應(yīng)用路由器接入2023/1/12AccessNetwork75DSLAMADSL接入的局端設(shè)備經(jīng)歷了三個(gè)開展階段：純ATM結(jié)構(gòu) 組網(wǎng)時(shí)只能接入ATM核心網(wǎng)建網(wǎng)本錢昂貴ATM內(nèi)核IP上聯(lián)基于ATM內(nèi)核，采用IP上聯(lián)接口組網(wǎng)時(shí)可直接接入到IP網(wǎng)絡(luò)但既沒有繼承ATM豐富的QoS特性，也沒有學(xué)習(xí)到IP豐富的業(yè)務(wù)特性，只是一種過渡產(chǎn)品IP內(nèi)核IP上聯(lián)又稱IPDSLAM，組網(wǎng)時(shí)可直接接入到IP網(wǎng)絡(luò)采用純IP內(nèi)核，繼承了IP豐富的業(yè)務(wù)特性，支持組播目前產(chǎn)品可集成BRAS〔寬帶接入效勞器〕功能2023/1/12AccessNetwork76ADSL的應(yīng)用ADSL設(shè)備ADSLModemDSLAMADSL接入的典型應(yīng)用橋接應(yīng)用路由器接入2023/1/12AccessNetwork77ADSL橋接應(yīng)用ATU-RATU-CEthernetNAS/ISPATM轉(zhuǎn)移模式PCEthernetEEEthernet接口PHYPHY

MAC

PHYMACPHYATMRelayPHYATMPHYMACRelayPCATU-RATU-CISP接入服務(wù)器PPPPPPOEMACIPPPPPPPOEIP（RFC2684橋接）（RFC2684橋接）2023/1/12AccessNetwork78ADSL橋接應(yīng)用實(shí)例DSLAMADSL終端PPPoEserver主機(jī)與PPPoEServer建立1條PPP連接該連接所分配的IP是：默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：DNS由手動(dòng)設(shè)置2023/1/12AccessNetwork79ADSL的應(yīng)用ADSL設(shè)備ADSLModemDSLAMADSL接入的典型應(yīng)用橋接應(yīng)用路由器接入2023/1/12AccessNetwork80ADSL路由器接入ATU-RATU-CEthernetEthernetNAS/ISPATM轉(zhuǎn)移模式PCEEEthernet接口PCATU-RATU-CISP接入服務(wù)器IPMACPHYPHYIPPPP

MACPHYPHYIPPPPPPPOEATMMACPPPOEPHYATMPHYMAC2684橋接26842023/1/12AccessNetwork81ADSL路由器接入應(yīng)用實(shí)例DSLAMADSL終端PPPoEserver主機(jī)IP地址：〔由ADSL終端自動(dòng)分配〕默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.168.1.1〔由ADSL終端自動(dòng)分配〕DNS由ADSL終端自動(dòng)分配連接主機(jī)的以太口的IP地址：與PPPoEServer建立1條PPP連接該連接所分配的IP是：默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：2023/1/12AccessNetwork82第5章銅線接入技術(shù)引言銅線的傳輸性能撥號(hào)接入技術(shù)xDSL的體系結(jié)構(gòu)ADSL新一代的DSL2023/1/12AccessNetwork83新一代的DSL第一代ADSL技術(shù)的缺陷ADSL2ADSL2+VDSL2023/1/12AccessNetwork84第一代ADSL技術(shù)的缺陷第一代ADSL技術(shù)的缺陷下行速率較低——高速業(yè)務(wù)難以滿足傳輸距離受限只支持STM、ATM轉(zhuǎn)移模式——難以適應(yīng)IP化的趨勢(shì)支持的線路診斷能力較弱設(shè)備的散熱問題難以解決新一代DSL標(biāo)準(zhǔn)，VDSL，ADSL2