4.2 公用交換通信網(wǎng)絡(luò)體系

雖然有線電信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)投資較大，但它具有通信頻帶寬，抗干擾性強，信號穩(wěn)定，通信質(zhì)量高，可跨省市、跨國界組網(wǎng)，可實現(xiàn)超遠距離通信等優(yōu)點，是其他通信方式無法相比的，仍是現(xiàn)代多媒體通信的基礎(chǔ)。

長期以來通信用戶的電話機經(jīng)過“雙絞銅線”用戶線連至市內(nèi)交換局，進入PSTN公共交換通信網(wǎng)，再經(jīng)交換機配接，接至對方用戶的電話機，使雙方互相會話。傳統(tǒng)模擬電話提供300～3400Hz的頻帶。

為了適應(yīng)電話用戶能在模擬電話傳輸線上同時進行低速數(shù)據(jù)通信，曾在用戶端加裝一臺話音調(diào)制-解調(diào)器（簡稱Modem），由于話音Modem最高只能提供56KB/s的數(shù)據(jù)速率，限制了數(shù)據(jù)通信的速率。

為什么雙絞銅線只能傳輸以56KB/s為限度的數(shù)據(jù)呢？應(yīng)該說，這不是雙絞銅線傳輸能力的限度，而是通信網(wǎng)中的交換機有限制，它對電話通信只分配給一個話音頻帶。

雙絞銅線本身并不限制寬帶數(shù)據(jù)信號傳輸，只要避開窄帶話音交換機，用戶就可以把寬帶數(shù)據(jù)信號送進通信網(wǎng)，這就是數(shù)字用戶線（Digital Subscriber Line，DSL）發(fā)展的基礎(chǔ)。

DSL技術(shù)在傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)的用戶線路上支持對稱和非對稱的傳輸模式，解決了發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商和最終用戶間的“最后一公里”的傳輸瓶頸問題。

由于電話用戶環(huán)路已經(jīng)大量鋪設(shè)，如何充分利用現(xiàn)有的銅纜資源，通過銅質(zhì)雙絞線實現(xiàn)高速接入就成為業(yè)界的研究重點，所以DSL技術(shù)很快就得到了重視，并在一些國家和地區(qū)得到大量應(yīng)用。

光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)必然的接入方式，它具有容量大、速率快和安全性高等特點。因此“光進銅退”是必然的趨勢。

4.2.1 PSTN

公用交換電話網(wǎng)（Public Switched Telephone Network，PSTN）是目前世界上最大的、也是最傳統(tǒng)的電話傳輸網(wǎng)絡(luò)；將各地的交換系統(tǒng)連接起來，用戶終端通過本地交換機進入網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成龐大的電話交換網(wǎng)。

PSTN主要提供電話通信服務(wù)，同時也提供非話音的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。如今，PSTN在技術(shù)上已經(jīng)完全實現(xiàn)了數(shù)字化。在和因特網(wǎng)的關(guān)系上，PSTN為因特網(wǎng)提供了長距離傳輸?shù)幕A(chǔ)。因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商（ISP）使用PSTN的長距離基礎(chǔ)設(shè)施，在億萬使用者之間建立了信息交換的橋梁。

1.PSTN的分類和組成

下面是對PSTN的網(wǎng)絡(luò)分類、公用交換電話系統(tǒng)的組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的介紹。

（1）PSTN的網(wǎng)絡(luò)分類。PSTN可以分為本地電話網(wǎng)、國內(nèi)長途電話網(wǎng)和國際長途電話網(wǎng)三類。

1）本地電話網(wǎng)：包括大、中、小城市和縣一級的電話網(wǎng)絡(luò)，處于統(tǒng)一的長途編號區(qū)范圍內(nèi)，一般與相應(yīng)的行政區(qū)劃分一致。

2）國內(nèi)長途電話網(wǎng)：提供城市之間或省之間的電話業(yè)務(wù)，一般通過本地電話網(wǎng)在固定的幾個交換中心完成匯接。

我國長途電話網(wǎng)中的交換結(jié)點又可以分為省級交換中心和地（市）級交換中心兩個等級，它們分別完成不同等級的匯接轉(zhuǎn)換。

3）國際長途電話網(wǎng)：提供國家之間的電話業(yè)務(wù)，一般每個國家都設(shè)置有幾個固定的國際長途交換中心。

（2）PSTN組成。整個PSTN由傳輸網(wǎng)絡(luò)、交換系統(tǒng)、用戶系統(tǒng)和信令系統(tǒng)組成。

1）傳輸網(wǎng)絡(luò)：以有線（電纜、光纖）為主，有線和無線（衛(wèi)星通信和無線通信）交錯使用，傳輸系統(tǒng)由PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字系列）過渡到SDH（同步數(shù)字系列）、DWDM（密集型波分復(fù)用）。

2）交換系統(tǒng)：設(shè)于電話局內(nèi)的交換機，已逐步程控化、數(shù)字化，由計算機控制接續(xù)。

3）用戶系統(tǒng)：包括電話機、傳真機和計算機終端以及它們與交換機之間的連接導(dǎo)線，已逐步數(shù)字化、多媒體化和智能化。

4）信令系統(tǒng)：為實現(xiàn)用戶間通信，在交換局間提供呼叫、連接、釋放為主的各種控制信號。

（3）PSTN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

PSTN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為平面結(jié)構(gòu)和分層結(jié)構(gòu)。

1）平面結(jié)構(gòu)包括：

①星形網(wǎng)絡(luò)：在星形網(wǎng)絡(luò)中可以把中心結(jié)點作為交換局，而把周圍結(jié)點看做是終端；此時中心結(jié)點即成為匯接局。星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，缺點是單一傳輸鏈路沒有備份，影響系統(tǒng)可靠性。

②網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)實際上就是結(jié)點之間“個個相連”的網(wǎng)絡(luò)。這種組網(wǎng)方式需要的傳輸設(shè)備較多，尤其當(dāng)結(jié)點數(shù)量增加時，線路設(shè)備數(shù)量急劇增加。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的冗余度高，可靠性比較高，但也需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

③環(huán)形網(wǎng)絡(luò)：環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可以以較少的設(shè)備連接所有的結(jié)點，而且當(dāng)組成雙向環(huán)時可以提供一定的冗余度。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)在電話通信網(wǎng)中的應(yīng)用不多。

2）分層結(jié)構(gòu)：分層結(jié)構(gòu)適合用于不同等級交換結(jié)點的互聯(lián)，多用于長途網(wǎng)。

目前，我國的長途電話網(wǎng)已由四級向兩級結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。圖4-2是將網(wǎng)內(nèi)長途交換中心分為兩個等級。DC₁省際（包括直轄市）交換中心；DC₂地市級交換中心。DC₁以網(wǎng)狀網(wǎng)相互連接，與本省各地市的DC₂以星形方式連接；本省各地市的DC₂之間以網(wǎng)狀或不完全網(wǎng)狀相連，同時輔以一定數(shù)量的直達電路與非本省的交換中心相連。各級長途交換中心的職能為

1）DC₁的職能主要是匯接省際長途話務(wù)，以及所在本地網(wǎng)的長途終端話務(wù)。

2）DC₂的職能主要是匯接本地網(wǎng)的長途終端話務(wù)。

圖4-2 長途交換中心的兩個等級

2.PSTN的入網(wǎng)方式

PSTN是一種以有線為主的傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)，采用電路交換和同步時分復(fù)用技術(shù)進行話音傳輸。PSTN的主干級是全數(shù)字類網(wǎng)，本地環(huán)路級是模擬和數(shù)字混合型網(wǎng)。PSTN除用于話音通信外，還可以實現(xiàn)三種互聯(lián)網(wǎng)訪問：

（1）撥號上因特網(wǎng)（Internet）。

（2）兩個或多個局域網(wǎng)（LAN）之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

（3）與廣域網(wǎng)/局域網(wǎng)（LAN）互聯(lián)。

PSTN是一種不可替代的聯(lián)網(wǎng)傳輸介質(zhì)。特別是Bellcore發(fā)明的建立在PSTN基礎(chǔ)之上的xDSL技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用，拓展了PSTN的發(fā)展和應(yīng)用空間，使得聯(lián)網(wǎng)速度可達到9～52Mbit/s之間。

為適應(yīng)數(shù)字信號傳輸，兩個主機或路由器設(shè)備需要通過PSTN連接時，在網(wǎng)絡(luò)兩端的接入側(cè)（即用戶回路側(cè)）必須使用調(diào)制解調(diào)器（Modem），實現(xiàn)信號的模-數(shù)、數(shù)-模轉(zhuǎn)換。

由于PSTN采用的是電路交換方式，所以一條通路進行雙向通信時，從建立至釋放，其全部帶寬僅能被通路兩端的設(shè)備使用，即使他們之間并沒有任何數(shù)據(jù)需要傳送。因此，這種電路交換的方式不能充分利用傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬。

PSTN的入網(wǎng)方式比較簡便靈活，通常有以下幾種：

（1）通過撥號電話線入網(wǎng)。只要在通信雙方原有的電話線上連接Modem，再將Modem與相應(yīng)的上網(wǎng)設(shè)備相連即可。目前，大多數(shù)上網(wǎng)設(shè)備，如PC或者路由器，均提供有若干個串行端口，串行口和Modem之間采用RS-232等接口規(guī)范。這種連接方式的費用比較經(jīng)濟，收費價格與普通電話的收費相同，適用于通信不太頻繁的場合。

（2）通過租用電話專線入網(wǎng)。與普通撥號電話線方式相比，租用電話專線可以提供更高的通信速率和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，但相應(yīng)的費用也比前一種方式高。專線接入方式與普通撥號線的接入方式?jīng)]有太大的區(qū)別，只是省去了撥號連接過程。通常，使用專線方式時，用戶必須向所在地的電信局提出申請，由電信局負責(zé)架設(shè)和開通。

（3）撥號或租用專用電話線方式經(jīng)由PSTN轉(zhuǎn)接進入公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)，實現(xiàn)遠地連接。

由于公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)可為用戶提供可靠的面向連接的虛電路服務(wù)，其可靠性與傳輸速率都比PSTN強得多。

如今，基于無線接入網(wǎng)的移動電話日益流行，移動通信系統(tǒng)需借助PSTN干線網(wǎng)絡(luò)傳輸語音和多媒體數(shù)據(jù)信號。圖4-3是PSTN與無線和有線接入網(wǎng)絡(luò)的語音和數(shù)據(jù)通信框架圖。

圖4-3 PSTN與無線和有線接入網(wǎng)絡(luò)的語音和數(shù)據(jù)通信

3.PSTN業(yè)務(wù)

PSTN可以為用戶提供下列業(yè)務(wù)：

（1）多媒體信息和數(shù)據(jù)傳輸接入業(yè)務(wù)。

①多媒體信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕尤敕绞接蠺-1接入（1.5Mbit/s）、E-1接入（2.048Mbit/s）、J-1接入（1.544Mbit/s）這三種。

②窄帶ISDN（N-ISDN）業(yè)務(wù)，包括普通用戶和小公司使用的基本速率接口（BRI）和大公司使用的基群速率接口（PRI）。

③XDSL數(shù)字用戶線和因特網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)接入。

（2）專用傳輸業(yè)務(wù)。專用傳輸業(yè)務(wù)是指網(wǎng)絡(luò)交換、傳輸和源端與終端接入設(shè)備間的信息傳輸。專用傳輸業(yè)務(wù)包括用戶獨享的租用線路、長途呼叫的外部交換（FX）線路和分布環(huán)境的樓外交換（OPX）。

（3）交換傳輸業(yè)務(wù)。交換傳輸業(yè)務(wù)主要有公用交換傳輸業(yè)務(wù)和專用交換傳輸業(yè)務(wù)：

①公用交換傳輸業(yè)務(wù)包括市話呼叫、長途呼叫、免費呼叫、國際呼叫、輔助查號、協(xié)助呼叫和緊急呼叫。

②專用交換傳輸業(yè)務(wù)允許在程控交換機PBX上增加用戶端電話系統(tǒng)的功能。通過使用載波交換專用業(yè)務(wù)，集中式小交換機用戶可以對多個市話交換機進行分割和性能擴展。

（4）虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)。虛擬專用網(wǎng)（Virtual Private Network，VPN）是通過公用網(wǎng)絡(luò)建立的一個可信、安全的虛擬連接。VPN的信息透過公用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（例如：互聯(lián)網(wǎng)）傳送內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)信息。保密、安全是VPN最大的特點。

VPN的目的是降低租用線路的高額成本、提供高質(zhì)量的服務(wù)和保證專用流量。VPN各自獨立共享業(yè)務(wù)服務(wù)設(shè)備的用戶流量，共享用戶越多，成本越低。

VPN的基礎(chǔ)設(shè)施包括載波公用網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)控制點和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。可以用計算機控制通過網(wǎng)絡(luò)的流量，使VPN用起來像專用網(wǎng)一樣方便。可以通過專用接入、線路租用和載波交換接入等方式接入VPN。

（5）增值業(yè)務(wù)。憑借PSTN資源和其他通信設(shè)備而開發(fā)的附加通信業(yè)務(wù)，增高原有網(wǎng)路的經(jīng)濟效益或功能價值，稱之為電信增值業(yè)務(wù)。增值業(yè)務(wù)分成兩大類：

一是以增值網(wǎng)方式出現(xiàn)的業(yè)務(wù)。例如，租用高速信息組成的傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)、會議電視網(wǎng)、專用分組交換網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)（VPN）等；

二是以增值業(yè)務(wù)方式出現(xiàn)的業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)處理、電子數(shù)據(jù)互換（EDI）、電子信箱、電子查號和電子文件傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。

增值業(yè)務(wù)可以由終端設(shè)備或交換設(shè)備來提供，例如，錄音電話和縮位撥號。另一些增值業(yè)務(wù)則需要采用智能網(wǎng)設(shè)備或其他設(shè)備，不僅要對信息進行傳輸和交換，而且還需要對這些信息進行一些智能化處理。如電子信箱、可視圖文、電子數(shù)據(jù)互換、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)、在線數(shù)據(jù)庫檢索、計算機互聯(lián)網(wǎng)、自動聲訊服務(wù)和電視會議、視像點播（VOD）等。

4.2.2 DSL

數(shù)字用戶線路（Digital Subscriber Line，DSL），是一種通過PSTN本地電話網(wǎng)提供的數(shù)字連接技術(shù)。在普通電話線上，以不影響話音服務(wù)質(zhì)量為前提，增加提供多媒體數(shù)據(jù)通信服務(wù)的新技術(shù)稱為數(shù)字用戶線路（DSL）。

電話系統(tǒng)設(shè)計之初，主要用來傳送話音，為節(jié)省傳輸頻帶，電話系統(tǒng)傳送的語音頻率范圍為300Hz～3.4kHz。

然而本地電話網(wǎng)到最終用戶的這段傳輸銅纜實際上可以提供更高的帶寬，最高傳輸頻率取決于線路傳輸路過的環(huán)境、電路的質(zhì)量和設(shè)備的復(fù)雜度等因素，最終用戶分線器之間接頭越少越有利于提高帶寬，電子干擾越小越有益于提高線路帶寬。

1988年，貝爾實驗室一位工程師設(shè)計了一種方法，保留0.3～4kHz這個范圍的頻段給話音服務(wù)，這是普通老式電話業(yè)務(wù)（POTS）使用的頻段，另外讓數(shù)字信號加載到電話線路中未使用的頻段。

數(shù)字用戶線路提供的數(shù)據(jù)通信服務(wù)有兩種類型：一種稱為ADSL（非對稱數(shù)字用戶環(huán)線），用于要求下載速度快，上傳速度較慢的網(wǎng)絡(luò)連接。另一種是SDSL（對稱數(shù)字用戶環(huán)線），用于下載和上傳速度都有較高要求的短距離網(wǎng)絡(luò)連接。

與PSTN不同的是，DSL用戶終端通過DSL調(diào)制解調(diào)器可以提供“不間斷”的連接。在電信運營商的服務(wù)器中，DSL數(shù)據(jù)流被匯集成為一個名叫“DSL接入多重通道”的數(shù)字用戶線路訪問復(fù)用器（DSLAM），并被傳送給因特網(wǎng)服務(wù)商（Internet Service Provider，ISP）和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

2005年，DSL技術(shù)向歐洲和北美的家庭用戶提供了寬帶接入服務(wù)，尤其是ADSL在世界各地的家庭用戶中獲得了廣泛應(yīng)用。

用戶終端設(shè)備是DSL調(diào)制解調(diào)器。它把二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到電子濾波器（或稱濾波器、微分器、分路器）。電子濾波器把電話、上行和下行分成三個相對獨立的信道，保證DSL調(diào)制解調(diào)器和電話只接受他們各自使用的信號通道。

在交換局端使用數(shù)字用戶線路訪問復(fù)用器（DSLAM）將DSL電路上的數(shù)據(jù)匯聚，然后轉(zhuǎn)發(fā)到其他的網(wǎng)絡(luò)。

DSL設(shè)備可以創(chuàng)建網(wǎng)橋或者路由網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)橋模式時，一組用戶的計算機可以方便地連接到一個子網(wǎng)。設(shè)備一般使用PPPoE（PPP）或者PPPoA（ATM網(wǎng)上的點到點協(xié)議），驗證的時候使用用戶名和密碼，然后使用PPP原理去分配網(wǎng)絡(luò)配置（IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)和域名系統(tǒng)（DNS）等）

DSL包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等多種格式，通稱為XDSL。它們主要的區(qū)別體現(xiàn)在信號傳輸速度和距離的不同，以及上行速率和下行速率的對稱性等方面。

HDSL與SDSL支持對稱的T1/E1（1.544Mbit/s/2.048Mbit/s）傳輸。其中HDSL的有效傳輸距離為3～4km，需要2～4對銅質(zhì)雙絞電話線。

SDSL最大有效傳輸距離為3km，只需一對銅線。SDSL更適用于企業(yè)點對點連接應(yīng)用，如文件傳輸、視頻會議等收發(fā)數(shù)據(jù)量大致相應(yīng)的工作。同非對稱的ADSL相比，SDSL的市場要少得多。

VDSL、ADSL和RADSL屬于非對稱式傳輸。其中VDSL技術(shù)是XDSL技術(shù)中傳輸速率最快的一種，在一對銅質(zhì)雙絞電話線上，下行數(shù)據(jù)的速率為13～52Mbit/s，上行數(shù)據(jù)的速率為1.5～2.3Mbit/s，但是VDSL的傳輸距離只在幾百米以內(nèi)，VDSL可以成為光纖到家庭，具有高性價比的替代方案，目前深圳的視頻點播VOD（Video On Demand）就是采用這種接入技術(shù)實現(xiàn)的。

ADSL在一對銅線上支持上行速率640kbit/s～1Mbit/s，下行速率1～8Mbit/s，有效傳輸距離在3～5km。由于上、下速率適中和具有較大的傳輸距離，使它成為全世界使用最廣泛的非對稱數(shù)字用戶環(huán)路。

RADSL能夠提供的速度范圍與ADSL基本相同，但它可以根據(jù)雙絞銅線質(zhì)量的優(yōu)劣和傳輸距離的遠近動態(tài)地調(diào)整用戶的訪問速度。使RADSL成為用于網(wǎng)上高速沖浪、視頻點播（VOD）、遠程局域網(wǎng)絡(luò)（LAN）訪問的理想技術(shù)，因為在這些應(yīng)用中，用戶下載的信息往往比上載的信息（發(fā)送指令）要多得多。

4.2.3 ADSL

非對稱數(shù)字用戶線環(huán)路（Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL）是一種新的數(shù)據(jù)傳輸方式。因為上行和下行帶寬不對稱，所以稱為非對稱數(shù)字用戶線環(huán)路。特別適合傳輸多媒體信息業(yè)務(wù)，如視頻點播（VOD）、多媒體信息檢索和其他數(shù)據(jù)文檔交互式業(yè)務(wù)。

ADSL采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通電話線路分成電話、上行和下行三個相對獨立的信道，從而避免了相互之間的干擾。即使邊打電話邊上網(wǎng)，也不會發(fā)生上網(wǎng)速率和通話質(zhì)量下降的情況。通常ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高3.5Mbit/s的上行速度和最高24Mbit/s的下行速度。ADSL是一種異步傳輸模式（ATM）。圖4-4是ADSL結(jié)構(gòu)圖。

在電信服務(wù)提供商端，需要將每條開通ADSL業(yè)務(wù)的電話線路連接到數(shù)字用戶線路訪問多路復(fù)用器（DSLAM）上。而在用戶端需要使用一個ADSL終端（即ADSL調(diào)制解調(diào)器，簡稱Modem，或稱ADSL信號分離器）連接電話線路。由于ADSL使用高頻信號，ADSL調(diào)制解調(diào)器可將ADSL數(shù)據(jù)信號和音頻電話信號分離出來，避免打電話時出現(xiàn)噪音干擾。

通常的ADSL調(diào)制解調(diào)器有一個電話線路輸入（Line-In）接口和一個以太網(wǎng)接口。

圖4-4 ADSL結(jié)構(gòu)圖

某些ADSL調(diào)制解調(diào)器使用USB接口與計算機相連，需要在計算機上安裝指定的軟件以添加虛擬網(wǎng)卡來進行通信。

1.ADSL數(shù)據(jù)通信原理

傳統(tǒng)電話線系統(tǒng)使用的是銅線的低頻部分（4kHz以下頻段）。而ADSL采用DMT（離散多頻）技術(shù)，將電話線路的20kHz～1.1MHz高頻段劃分成256個頻寬為4.3kHz的子頻帶。其中，4kHz以下頻段用于傳送傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)，20～138kHz頻段用來傳送上行信號，138kHz～1.1MHz的頻段用來傳送下行信號。傳輸距離達3～5km。

離散多頻（Discrete Multitone，DMT）調(diào)制技術(shù)，每個信道調(diào)制的比特數(shù)（數(shù)據(jù)率）可以根據(jù)線路情況自動調(diào)整，以便充分利用線路。一般來說，子信道的信噪比越大，在該信道上調(diào)制的比特數(shù)越多；如果某個子信道信噪比很差，則棄之不用。目前，ADSL可達到上行640kbit/s、下行8Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。

由此可見，對于原先的電話信號而言，仍使用原先的頻帶，ADSL的數(shù)據(jù)傳輸，使用的是話音以外的頻帶。所以原先的電話業(yè)務(wù)不受任何影響。

ADSL采用頻分多路復(fù)用技術(shù)，在一條線路上可以同時傳送3個信道；當(dāng)使用光纖/同軸電纜（HybridFiber/Coax，HFC）混用方案時，通過CABLEModem（電纜調(diào)制解調(diào)器）連接。

2.主要特點

ADSL技術(shù)的主要特點是可以充分利用現(xiàn)有的電話銅纜網(wǎng)絡(luò)，在線路兩端加裝ADSL調(diào)制解調(diào)器，即可為用戶提供寬帶服務(wù)。并與普通電話共存于一條電話線上。用戶通過ADSL接入寬帶多媒體信息網(wǎng)和因特網(wǎng)，同時可以收看影視節(jié)目，舉行視頻會議，還可以很高的速率下載數(shù)據(jù)文件。主要特點如下：

（1）一條電話線可同時接聽、撥打電話和數(shù)據(jù)傳輸，互不影響。

（2）雖然使用的還是原來的電話線，但ADSL傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并不通過電話交換機，所以ADSL上網(wǎng)不需要繳付額外的電話費，節(jié)省了費用。

（3）ADSL的數(shù)據(jù)傳輸速率是根據(jù)線路的情況自動調(diào)整的，它以“盡力而為”的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。

安裝ADSL極其方便快捷。在現(xiàn)有的電話線上除了在用戶端安裝ADSL通信終端外，不用對現(xiàn)有線路作任何改動。

使用ADSL技術(shù)，通過一條電話線，可以比普通語音Modem快一百倍的速度瀏覽因特網(wǎng)，享受到先進的數(shù)據(jù)服務(wù)，如網(wǎng)上購物、視頻會議、視頻點播、網(wǎng)上音樂、網(wǎng)上電視、網(wǎng)上MTV的樂趣。

ADSL是眾多DSL技術(shù)中較為成熟的一種，帶寬較大、連接簡單、投資較小，因此發(fā)展很快。寬帶運營部門已先后推出了聯(lián)通ADSL寬帶接入服務(wù)，而區(qū)域性應(yīng)用更是發(fā)展快，但從技術(shù)角度看，ADSL對寬帶業(yè)務(wù)來說只能作為一種過渡性方法。

3.ADSL分類

現(xiàn)在比較成熟的ADSL標(biāo)準(zhǔn)有G.DMT和G.Lite兩種：

G.DMT是全速率的ADSL標(biāo)準(zhǔn)，支持8Mbit/s高速下行和1.5Mbit/s上行速率，但是，G.DMT要求用戶端安裝POTS分離器，適用于家庭辦公室（SOHO）。

G.Lite標(biāo)準(zhǔn)速率較低，下行/上行速率為1.5Mbit/s/512kbit/s，但省去了復(fù)雜的POTS分離器，成本較低且便于安裝，適用于普通家庭用戶。

4.ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

ADSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為傳輸標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)登錄標(biāo)準(zhǔn)。

（1）傳輸標(biāo)準(zhǔn)。1994年TIE1.4工作組通過了第一個ADSL草案標(biāo)準(zhǔn)[15]，決定采用DMT作為標(biāo)準(zhǔn)接口，支持6.144Mbit/s，甚至更高的速率，能傳較遠的距離。ANSI標(biāo)準(zhǔn)包含一個附錄，規(guī)定了歐洲制式ADSL標(biāo)準(zhǔn)。因而ANSI制定的ADSL標(biāo)準(zhǔn)實際上已經(jīng)是一個準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)。

1998年1月，世界上一些知名廠商、運營商和服務(wù)商組織起來，成立了通用ADSL工作小組（UniversalADSL Working Group，UAWG），致力于該版本的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

1998年10月，ITU（國際電信聯(lián)盟）開始進行通用ADSL標(biāo)準(zhǔn)的討論，并將之命名為G.Lite，經(jīng)過半年多的等待，1999年6月22日，ITU最終批準(zhǔn)通過了G.Lite（即G.992.2）標(biāo)準(zhǔn)，從而為ADSL的商業(yè)化進程掃清了障礙。一個稱為通用ADSL（Universal ADSL）新版本誕生了。

以ITU-TG.992.1標(biāo)準(zhǔn)為例，ADSL在一對銅線上支持上行速率為512kbit/s～1Mbit/s，下行速率為1～8Mbit/s，有效傳輸距離在3～5km范圍以內(nèi)。當(dāng)電信服務(wù)提供商的設(shè)備端與用戶終端之間距離小于1.3km時，還可以使用速率更高的VDSL，它的速率可以達到下行速率為55.2Mbit/s，上行速率為19.2Mbit/s。

（2）網(wǎng)絡(luò)登錄標(biāo)準(zhǔn)。ADSL通常提供三種網(wǎng)絡(luò)登錄方式：

①橋接登錄，直接提供靜態(tài)IP。

②PPPoA登錄（PPPoverATM，基于ATM的端對端協(xié)議）。

③PPPoE登錄（PPPover Ethernet，基于以太網(wǎng)的端對端協(xié)議）。后兩種登錄通常不提供靜態(tài)IP，給用戶動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)地址。

1997年中，一些ADSL的廠商和運營商開始認識到，也許犧牲ADSL的一些速率可能會加快ADSL的商業(yè)化進程，因為速率下降的同時也就意味著技術(shù)復(fù)雜度的降低。全速率ADSL的下行速度是8Mbit/s，但是在用戶端必須安裝一個分離器（Splitter）。如果把ADSL的下行速率降到1.5Mbit/s（下行為1.5Mbit/s，上行為384kbit/s），那么用戶端的分離器就可以取消。這意味著，用戶可以像以往安裝普通模擬Modem一樣安裝ADSLModem，省略了服務(wù)商的現(xiàn)場服務(wù)，這對ADSL的推廣至關(guān)重要。

在Internet向全世界開放的時代，擁有計算機的用戶普遍要求上網(wǎng)以獲取大量數(shù)據(jù)信息，給原來的電話通信網(wǎng)帶來巨大的沖擊。而數(shù)字電視技術(shù)日趨成熟，使眾多住家用戶產(chǎn)生了濃厚的興趣。近年來，通信網(wǎng)上的電話業(yè)務(wù)量僅緩慢上升，而數(shù)據(jù)信息的業(yè)務(wù)量卻以指數(shù)規(guī)律上升，這意味著，XDSL數(shù)字用戶線必須跟進、加快發(fā)展。

實際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)和數(shù)字圖像業(yè)務(wù)有各種不同的使用情況。有些用戶發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)信息幾乎具有相等的數(shù)字速率，這就屬于對稱雙向通信。雙方用戶使用可視通信或多媒體通信，一般是雙向?qū)ΨQ的。

大量上Internet的用戶，他們發(fā)往網(wǎng)絡(luò)的僅是簡短的數(shù)據(jù)信息，而網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的往往是大量的、長時間傳送的數(shù)據(jù)信息。如住家用戶需要VOD（VideoOnDemand）點播電視節(jié)目業(yè)務(wù)，用戶發(fā)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的也僅是簡短的數(shù)據(jù)，而網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的卻是長時間的數(shù)字電視節(jié)目。這兩類典型應(yīng)用表明上行線路僅傳輸簡短數(shù)據(jù)，而下行線路卻傳輸大量數(shù)據(jù)，屬于不對稱的雙向通信。

4.2.4 ISDN

綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated Services Digital Network，ISDN）（俗稱一線通），是指采用數(shù)字交換和數(shù)字傳輸技術(shù)相結(jié)合，提供綜合業(yè)務(wù)的數(shù)字通信系統(tǒng)。

ISDN是一種典型的電路交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。ISDN利用一根普通模擬電話線最多可連接8個終端，以更高的速率和質(zhì)量提供話音、數(shù)據(jù)、圖像、傳真等各種業(yè)務(wù)服務(wù)。ISDN是歐洲普及的電話網(wǎng)絡(luò)形式。GSM移動電話標(biāo)準(zhǔn)也基于ISDN的數(shù)據(jù)傳輸。

ISDN具有用來傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像的B通道和用來傳輸信令或分組信息的D通道。此外還有窄帶（N-ISDN）和寬帶（B-ISDN）之分。

N-ISDN的基本速率有（2B+D，144kbit/s）和一次群速率（30B+D，2Mbit/s）兩種接口。基本速率接口包括兩個能獨立工作的B信道（64kbit/s）和一個D信道（16kbit/s）。B-ISDN可以向用戶提供155Mbit/s以上的通信能力。

由于ISDN全部是數(shù)字化電路，所以它能夠提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)服務(wù)和較高的鏈接速度，不像模擬線路那樣對干擾比較敏感。在數(shù)字線路上更容易開展更多的、模擬線路難以保證質(zhì)量的數(shù)字信息業(yè)務(wù)服務(wù)。

ISDN具有以下優(yōu)點：

（1）利用一條用戶線路，可以在上網(wǎng)的同時撥打電話、收發(fā)傳真和收看視頻節(jié)目。

（2）傳輸質(zhì)量高。由于采用端到端的數(shù)字傳輸，傳輸質(zhì)量明顯提高。

（3）使用靈活方便。只需一個入網(wǎng)接口，使用統(tǒng)一的號碼，就能從網(wǎng)絡(luò)得到所需的各種業(yè)務(wù)。用戶在這個接口上可以連接多個不同種類的終端，而且多個終端可以同時通信。

（4）通過端到端的電路交換數(shù)字服務(wù)，可以為PSTN提供更多的新服務(wù)。

（5）在錄音工作室，特別是配音演員和導(dǎo)演制片不在一個地方的時候，其逼真的語音質(zhì)量凸顯了ISDN的服務(wù)優(yōu)勢。

ISDN具有以下缺點：

（1）與ADSL和LAN等接入方式相比，速度不夠快。

（2）設(shè)備費用和長時間在線費用會很高。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

下面是對ISDN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的具體介紹。

（1）ISDN有B（代表承載信道數(shù)量）和D（Delta代表控制信號）兩種信道。

B信道用于數(shù)據(jù)和語音信息傳送；D信道用于傳送信令和控制信號。

（2）ISDN有兩種訪問方式。

基本速率接口（BRI）：由兩個B信道，每個帶寬為64kbit/s和一個帶寬為16kbit/s的D信道組成。三個信道設(shè)計成2B+D。

主速率接口（PRI）：由很多的B信道和一個帶寬為64kbit/s的D信道組成，B信道的數(shù)量取決于不同的國家。

北美和日本：23B+1D，總位速率為1.544Mbit/s（T1）。

歐洲，澳大利亞：30B+1D，總位速率為2.048Mbit/s（E1）。

語音呼叫通過數(shù)據(jù)通道（B）傳送；控制信號通道（D）用來設(shè)置和管理連接。

2.邏輯特性

下面是對ISDN的邏輯特性的具體介紹。

（1）語音轉(zhuǎn)換。ISDN的語音數(shù)據(jù)為8kHz，PCM編碼器調(diào)制，利用對數(shù)特性曲線（ITU-T-標(biāo)準(zhǔn)G.711，μ-law/a-Law）壓縮信號，壓縮比由12∶1減少到8∶1。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。D信道用于控制和同步，達到運用不同傳輸協(xié)議的目的。利用特殊的路由器可以把全部30個可用信道合并成一個邏輯接口，這個接口可以提供2.048Mbit/s的帶寬。

（3）ISDN尋址。ISDN地址是由ITU-T-策略E.164確定的。該地址由ISDN-呼號和子地址組成。例如，ISDN-呼號是由一個參與者連接一個基礎(chǔ)接口。最長子地址為32個字符長度，例如提供到局域網(wǎng)中的主機地址（必須通過網(wǎng)關(guān)與ISDN網(wǎng)絡(luò)連接）。該子地址對于ISDN而言是透明的，只有使用中的參與者能夠識別。

3.ATM與B-ISDN的應(yīng)用

數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c是允許有延時，但不能有差錯，因為數(shù)據(jù)的差錯將導(dǎo)致數(shù)據(jù)的含義不同，引起錯誤的結(jié)果。

多媒體（語音/圖像）的傳輸特點是信息量大，實時性高，但允許有少量的差錯，差錯只能影響當(dāng)時的語音/圖像的質(zhì)量。多媒體傳輸?shù)膶崟r性要求使得其他技術(shù)難以適應(yīng)，于是出現(xiàn)了一種新的交換技術(shù)：ATM交換技術(shù)。

B-ISDN是指用戶線上的傳輸速率在2Mbit/s以上。用一種新的網(wǎng)絡(luò)替代現(xiàn)有的電話網(wǎng)及各種專用網(wǎng)，這種單一的綜合網(wǎng)可以傳輸各類信息，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相比，可提供極高的數(shù)據(jù)傳輸率和提供大量新的服務(wù)，包括視頻點播、電視廣播、動態(tài)多媒體電子郵件、可視電話、CD質(zhì)量的音樂、局域網(wǎng)互聯(lián)、高速數(shù)據(jù)傳送，以及其他很多甚至現(xiàn)今還未想到的服務(wù)。

中國電信產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，但是在國外大面積部署ISDN的時候，中國還沒有引入此項技術(shù)。因此當(dāng)在歐美國家已普遍采用ISDN的時候，中國才開始安裝局端設(shè)備。而此時，我國采用的ADSL技術(shù)已經(jīng)成熟，向市場推廣了。

20世紀(jì)90年代中期只有在北京、上海和廣州等少數(shù)幾個城市試點安裝ISDN。根本原因在于運營商需要投入巨額資金用于設(shè)備改造。當(dāng)時中國電信提供的2B+D方案是窄帶ISDN標(biāo)準(zhǔn)，只能提供128kbit/s的速率。用戶需要承擔(dān)接近1.5倍普通電話的費用。而網(wǎng)上業(yè)務(wù)還沒有真正展開，用戶需要的服務(wù)和內(nèi)容都得不到支持。

ISDN不像ADSL那樣，語音與數(shù)據(jù)容易分離，用戶必須使用全部數(shù)字化的設(shè)備，這就造成運營商和用戶都要投資的狀況。ISDN不能靈活適應(yīng)中國多樣化需求的市場，因此，ISDN事實上已經(jīng)被XDSL技術(shù)淘汰，只能淡出市場角逐。而XDSL的高帶寬，大容量和低廉的改造費用讓運營商很快投入到XDSL網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。