DSL

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数字用户线路(Digital Subscriber Line,缩写:DSL),是通过铜线或者本地电话网提供数字连接的一种技术。

概述[ ]

DSL的历史要追溯到1988年,贝尔实验室一位工程师设计了一种方法可以让数字信号加载到电话线路未使用频段,这就实现了不影响话音服务的前提下在普通电话线上提供数据通信。但是贝尔的管理层对这个并不热心,因为如果用户安装两条线路会带来更多的利润。

这一状况直到1990年代晚期有线电视公司开始推销宽带互联网访问时才得到改善。当意识到大多数用户绝对会放弃安装两条电话线访问互联网,贝尔公司才搬出他们已经讨论了10年的DSL技术,来争夺有线电视网络公司的宽带市场份额。到2005年,DSL技术是线缆调制解调器向欧洲和北美的家庭用户的提供宽带接入主要竞争对手。

分类[ ]

人们通常把所有的DSL技术统称为xDSL,“X”代表着不同种类的数字用户线路技术。各种数字用户线路技术的不同之处,主要表现在信号的传输速率和距离,以及对称和非对称的区别上。DSL技术主要分为对称和非对称两大类。

  • 对称DSL技术主要有HDSL、SDSL、MVL等。对称DSL技术主要用于替代传统的T1/E1接入技术。与传统的T1/E1接入相比,DSL技术具有对线路质量要求低、安装调试简单等特点。
  1. HDSL。HDSL是技术上已经比较成熟的一种,已经在数字交换机的连接、高带宽视频会议、远程教学、移动电话基站连接等方面得到了较为广泛的应用。这种技术的特点是:利用两对双绞线传输;支持NX64kbps各种速率,最高可达口速率。HDSL是T1/E1的有力竞争者。与T1/E1相比,HDSL价格便宜、容易安装,放大器的数量也相对较少。
  2. SDSL。SDSL利用单对双绞线,支持多种速率到T1/E1,用户可根据数据流量,选择最经济合适的速率。此外记比用HDSL节省一对铜线,在0.4mm双绞线上的最大传输距离可达3公里以上。
  3. MVL。MVL是Paradyne公司开发的低成本DSL传输技术。它利用一对双绞线,安装简便,价格低廉;功耗低,可以进行高密度安装;其上/下行共享速率可达万768kbps;传输距离可达7公里。
  • 非对称DSL技术主要有以下几种:ADSL、RADSL、VDSL等。非对称DSL技术非常适用于对双向带宽要求不一样的应用,如Web浏览、多媒体点播、信息发布等,因此适用于Internet接入、VOD系统等。
  1. ADSL。ADSL是目前业界讨论最热烈的DSL技术。ADSL技术是在无中继的用户环路网上,使用有负载电话线提供高速数字接入的传输技术。其特点是可在现有任意双绞线上传输,误码率低,下行速率可达6Mbps,上行速率可达144kbps或384kbps。ADSL所支持的主要业务是高速数据互联。该技术的最大特点是无需改动现有铜缆网络设施就能提供宽带业务。尽管ADSL技术已能很好地支持因特网业务,然而其成本仍偏高,用户端设备的安装仍嫌麻烦。
  2. RADSL。RADSL支持同步和非同步传输方式,具有速率自适应的特点,下行速率从640kbps到12MbpS,上行速率从128kbps到1MbpS;也能够支持同时传输数据和语音。
  3. VDSL。VDSL可在较短的距离上提供极高的传输速率。它的下行传输速率可以扩展至几十兆,同时允许1.5Mbps的上行速率,但传输距离会缩短至30O~1O00米。不过,由于传输距离的缩短,码间干扰大大减小,对数字信号处理要求大为简化,所以设备成本可以比ADSL低。

工作原理[ ]

电话系统设计之初,主要用来传送话音呼叫,出于经济的考虑,电话系统设计传送频率范围在300Hz到3.4kHz范围的信号(尽管人的话音可以到15kHz,但是这个范围内还是很容易辨别对方的)。 然而本地电话网到最终用户的铜缆实际上可以提供更高的带宽,至少从最低频率到200-800kHz不等,这取决于电路质量和设备的复杂度(一般认为到最终用户分线器之间接头越少越有利于提高带宽,线路传输路过的环境,电子干扰越小越有益于提高线路带宽)。

DSL服务通过利用电话线的附加频段成功克服了在话音频带上传送大量数据的难题(参看香农定理)。DSL服务通常保留0.3-4kHz这个范围的频段给话音服务,也就是所谓的普通老式电话业务(POTS)使用的频段,使用这个范围以外的频率传送数据。

DSL连接在用户设备DSL调制解调器和电话交换机之间建立,然后交换机通过一些其他的协议与用户真正要连接的(典型的)ISP建立连接。这不同于普通的公共电话网与用户端到端的电话连接 。如果用户到交换机距离超过5.5公里,服务质量会因为干扰急剧下降。

设备[ ]

用户终端设备是DSL调制解调器。它转换二进制数据到数字电脉冲,使得信号在数字音频流的频段内传输。另外如果用户在同一根线路上使用老式电话,还需要加装一个被动电子滤波器(很多叫法,"滤波器","微分器"或者"分路器")(可能还有助于改善DSL终端信号抑止回声信号)。

这样就能保证DSL调制解调器和电话只接受他们设计使用的信号。如果使用"wires-only"服务,用户可以把滤波器插入一个现有的电话插槽,或者DSL运营商可能安装它。在交换局端使用数字用户线路访问复用器(DSLAM)将DSL电路上的数据汇聚然后转发到其他的网络。它还能分离出语音部分。

协议和配置[ ]

很多DSL技术在低水平比特流的ATM层实现,以保证不同的技术能够在相同的链路上实现。DSL设备可以创建网桥或者路由网络,在网桥模式,一组用户的计算机可以方便的连接到一个子网。早期的设备使用DHCP服务来分配提供一些配置细节例如网卡IP地址,基于MAC地址的认证或者分配主机名。

后来的的设备一般使用PPPoE(以太网上的PPP)或者PPPoA(ATM网上的点到点协议),验证的时候使用用户名和密码,然后使用PPP原理去分配网络配置(IP地址,子网掩码,网关DNS等)。

相关条目[ ]

参考来源[ ]