局域网的组建和宽带接入毕业论文
众所周知,Internet正以不可阻挡的趋势渗透到我们的日常工作、生活和学习中。而用户对带宽的要求也越来越高,于是,一批宽带网接入技术应运而生。本文就标准化程度和商用化程度较高、技术成熟的ADSL接入方案作简单的介绍。
1 ADSL的定义
就从属关系而言,ADSL是xDSL家族的一种。DSL英文全称是Digital Subscriber Li ne,意即数字用户线路,是以铜芯对绞线作传输介质的传输技术。ADSL(Asymmertrical Digital Subscriber Line)的含义是非对称数字用户线路。高速率的视频、音频、和数据信号借助普通电话线传送,使得普通固定电话用户以较小的投资,实现家庭办公、多媒体通信、视频点播、快速访问Internet等诸多业务。
1.1 ADSL为何能在普通电话线上实现高速率的传输速度
理论上,电话线约有2MHz的带宽,而平常的语音通信仅占用了0~4KHz的频段,电话线的带宽未得到充分利用。ADSL采用了频分复用技术,在电话线4KHz以上的频段传送数据,研究表明,ADSL工作频带为25K~1104KHz。正是因为ADSL信号的工作频带和语音业务(电话)的工作频带互不重叠,并且ADSL数据流并不通过程控交换机,所以通过一条电话线,用户可做到一边打电话一边高速上网。
1.2 何谓非对称
我们说ADSL的不对称,是指其上行速率(最高640Kbps)和下行速率(最高8Mbps)的非对称性。
1.3 ADSL的系统结构
ADSL系统主要由安装在网络侧的ADSL局端设备(ADSL接入复用器)
DSLAM和安装在用户侧的用户端设备ATR-U(ADSL-Modem)组成。
除此之外,线路两侧还要安装POTS信号分离器(ADSL滤波器)。在网络侧,POTS分离器将电话信号和ADSL信号分离,分别送入程控交换机和ATM交换机(或者核心路由器)。在用户侧,POTS分离器负责将下行方向的混合信号分离出模拟信号和数字信号,分别送给用户电话机和ADSL-Modem,并且在上行方向上还负责将来自电话机的模拟信号和来自ADSL-Modem的数字信号复用在同一对双绞线上。
2.ADSL的工作原理
ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line),中文名字叫非对称数字用户线路。当在电话线两端分别放置ADSL MODEM时,在这段电话线上便产生了三个信息通道:一个速率为1.5Mbps�9Mbps的高速下行通道,用于用户下载信息;一个速率为16kbps�1Mbps的中速双工通道;一个普通的老式电话服务通道;而且这三个通道可以同时工作。(当然,具体的通信速率还依赖线路的质量和长度而定。一般来说,有效传输距离在3-5公里范围以内。)你可以在下载文件的同时在网上观赏视频节目,并不影响电话的使用。最重要的是这一切都是在一根电话线上同时进行的。�
ADSL靠什么实现这一切呢?说起来,ADSL的内部十分复杂。它采用了高级的数字信号处理技术和新的算法压缩数据,使大量的信息得以在网上高速传输。我们知道,在现有的较长的铜制双绞线(普通电话线)上传送数据,其对信号的衰减是十分严重的,ADSL在如此恶劣的环境下实现了大的动态范围,分离的通道,以及保持低噪声干扰,其难度可想而知,难怪有人说,ADSL是调制解调技术的一个奇迹。�
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,它非常有效地使用了有限的带宽,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的频带用于老式电话服务(POTS)。�
当前,ADSL调制解调设备多采用3种线路编码技术,分别称为抑制载波幅度和相位(carrier�less amplitude and phase,CAP),离散多音复用(discrete multitone,DMT),以及离散小波多音复用(discrete wavelet multitone,DWMT)。其中CAP的基础是正交幅度调制(QAM),在CAP中,数据被调制到单一载波之上;而在DMT中,数据被调制到多个载波之上,每个载波上的数据使用QAM进行调制。DMT中使用为大家熟知的快速傅里叶变换算法做数字信号处理,而在DWMT中,则用近年来新兴的小波变换算法代替快速傅里叶变换。一个ADSL调制解调器将多路下行通道中,双工通道中以及维护信道中的数据流组合成数据块(block),并在每一数据块中附加纠错代码,接收端则通过此纠错代码对在传输过程中产生的误码进行纠错。实验表明,此纠错编码技术完全可以达到MPEG�2和其他数字图像压缩方法的要求。�
非对称数字用户线路(ADSL)与以往调制解调技术的主要区别在于其上下行速率是非对称的,即上下行速率不相等,ADSL技术的高下行速率和相对而言较慢的上行速率非常适于做Internet/Intranet浏览使用。
3 ADSL的技术标准
ADSL的技术标准有两种:一种是全速率(Full-rate)的ADSL标准——G.dmt,支持640Kbps/8Mbps的高速上行/下行速率;另一种是简化的ADSL技术标准——G.lite,最高上行速率降为512Kbps,最高下行速率降为1.5Mbps,另外在用户侧还取消了POTS信号分离器。
我们说ADSL的标准化程度较高,有两层含义:其一是ADSL技术标准仅有两种(HFC宽带网有四种技术标准);其二是两种技术标准并非截然不同,G.lite仅是G.dmt的简化版本。实际上,这样给工程技术人员留下了极大的回旋余地,根据工程实际情况可采用不同的方案:
第一,就高档社区和小型办公室而言,对智能化程度要求较高,我们不妨采用高配置方案,使用全速率的ADSL宽带网接入技术。
第二,对于普通家庭用户,适合推广简化的ADSL技术方案——G.lite。虽然速率有所降低,但用户端省去了POTS信号分离器,降低了设备的购置费用和安装成本,性价比占有一定优势。
第三,一般而言,电信局为了最大范围的扩展市场,抓住庞大的普通消费群体,要对ADSL宽带网限速(一般提供512Kbps的接入速率),以降低用户费用。在这种背景之下,G.lite有着更好的市场前景
4 ADSL的特点
4.1.ADSL的优点
相对于某些地方试点的混合光纤同轴网(HFC)而言,ADSL有着如下的优势:
①技术标准比较统一。前面已经提到,ADSL有两种技术标准——G.dmt和G.lite,并且后者仅仅是对前者的简化,而目前电缆调制解调器(Cable Modem)存在四种不同标准:北美的MCNS以及IEEE 802.14工作组,欧洲的DVB/DAVIC以及ITU-T。标准的不统一,一定程度上限制了HFC的发展。
②ADSL不需对现有线路改造。而目前我国小区的共用天线系统(CATV)属于单向有线电视网络,采用HFC宽带接入技术时,必须对现有线路进行改造,更换原有的同轴电缆,把线路原有的单向放大器换为双向放大器,这样线路上的投资较大。
③ADSL用户独占带宽。从网络拓扑结构的角度讲,由于ADSL为每位用户提供单独的一条线路,相当于星型的拓扑结构,其带宽为每个用户所独享。而具有带宽优势的HFC接入方案,采用的是分层树型结构,本质上是一个粗糙的总线型拓扑结构,那意味着用户将和邻近用户共享带宽,当同一时间同一线路上上网人数增多时,网络速度将明显变慢,其带宽优势将大打折扣。并且总线型网络的安全性差是其固有的缺陷。
和普通拨号Modem和ISDN相比,ADSL的速率要高很多,后两者速率分别为56Kbps/128Kbps。除此之外,ADSL的数据信号并不通过电话交换机,不需拨号,专线上网,不需支付电话费。
4.2.ADSL的缺陷
当然,ADSL也有它的缺点:
ADSL对线路要求较高。前面已经提到,ADSL是基于铜芯对绞线的传
输技术,双绞线能有效的抵抗外界电磁场干扰。但在实践中笔者发现,为了降低工程造价,电气设计人员(或者甲方要求)较多的使用了平行电话线(如HPV-2X0.5),如果还有强弱电的箱体设置和线路敷设不合理、管材选用不当和接地问题等因素引发的电磁干扰,将对ADSL传输非常不利。
ADSL-Modem目前价格还比较昂贵。除此外,电信局还得收取一定的连
接费(或者初装费)。
ADSL亟需建立合理的收费制度。
ADSL的应用和展望
在国外尤其是在北美及亚太地区ADSL已经得到了广泛的应用。目前在国内,
ADSL也得到了一定程度的推广和应用,据不完全统计,在浙江、河北、新疆等地电信局已经推出这项业务,并且得到成功推广。从用户的反映和实测数据看,应用情况是比较成功的。当然,有的采用了G.dmt标准,有的采用了G.lite标准,并且各地的收费标准有一定差异。综合各地情况看,合理的收费将成为决定ADSL市场占有率的关键因素。就新疆的乌鲁木齐来说,收费较高,2001年电信局推出的包月制费用是2500元/月,提供1.5Mbps的接入速率;不包月则按时计费,费用为6元/小时,提供512Kbps的接入速率。当然了,有的地方实行包月制虽然只有数百元,但是要限时的,超时另有计费标准。
现在,我国已经加入WTO,随着我国电信市场的逐步放开,国外电信运营商必然看好中国这个庞大的市场,竞争结果必然是费用的降低,相信ADSL宽带网接入技术在我国必然有广阔的市场前景。
5. ADSL应用范围
ADSL的应用范围很广,主要包括以下几个方面:�
1)远程教学�
通过ADSL宽带网络,可以使地处不同地域的校园组成一个网上的虚拟校园,方便地实现远程教学。
�
�电视转播�
通过ADSL宽带网络,可以高速地实现视频与音频信号的传输,方便地进行电视转播。�
�网上购物�
通过ADSL宽带网络,可实现快速的商品浏览,可以观看到商品的清晰图片,视频介绍,音频
解说。在银行,信用卡机构的帮助下,可以在网上选购所需的商品及服务。�
�小区信息发布�
小区物业可以通过ADSL宽带网将各种信息放在网络上,不需要再另行发放各种通知。例如:
购物指南,房地产报价,参考资料,旅游服务,影视信息,物业收费通知,证券信息等。�
�视频点播�
VOD即视频点播,是一种交互式操作,可以根据用户自己的喜好与需要通过网络点播不同类
型的视频节目,在计算机上观看。也可以利用计算机上的视频卡的视频输出功能通过S�端
子在大屏幕电视,家庭影院上观看。�
�视频会议�
通过ADSL宽带的网络连接,使得进行高画质,高音质的实时视频会议成为一件非常轻松的事
情。
很抱歉!!我没有找到,让你失望了!!