基于ADSL技术的宽带接入网的分析

摘　要：在对城市ADSL接入网网络现状以及ADSL接入网网络组建常见方案进行分析的基础上，文章提出了IP城域网网络优化、ADSL接入网网络结构优化、传输电缆改造、业务类型的选择、网络流量优化、加强用户认证和管理等方案，并进一步提出了在一定区域内规划ADSL接入网网络结构的设计方法。

关键词：接入网；宽带接入；ADSL
1  引言
　　非对称数字用户环路(ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line)是一种采用频分方式，在一根普通的电话双绞铜线上同时传送模拟话音信号和高速数字信号的技术，其最大的优势在于利用现有的固定电话网络，并能为用户同时提供传统的模拟语音通信和高速数字通信。基于目前我国很高的固定电话网络入户率，ADSL技术被认为是解决“最后一公里”问题的最佳选择，ADSL己经成为目前宽带接入的主流技术。
2  宽带接入网技术概述
　　宽带是指在同一传输介质上，使用特殊的技术或者设备，利用不同的频道进行多重(并行)传输，并且速率在56Kb/s以上。通常人们把骨干网传输速率在s以上、接入网能够达到1Mb/S的网络定义为宽带网。
　　接入网(AN)是从业务节点(SN)到用户网络接口(UN)I间传送与接入手段的总称。接入网本身并不分担业务节点的呼叫控制与连接控制的职责，也不代替业务节点或用户驻地网(CPN)选择业务提供者。
　　接入网是指交换局到用户终端之间的所有机线设备。图2.1示出了接入网的物理位置。其中主干系统为传统的电缆和光缆，一般长数公里;配线系统也可能是电缆和光缆，其长度一般为几百米:而下户线通常长几米到几十米。

图2.1 接入网的物理位置
　　接入网有三类接口，即UN1，SN1和Q3。
　　UN1位于接入网的用户侧，是UTE与接入网之间的接口。接入网通过UN1为用户提供各种业务服务，UNl分为独享式和共享式两种。
　　SN1位于接入网的SN侧，是接入网与SN之间的接口。它独立于SN和交换机，支持很宽范围的接入类型，把不同业务的SN通过不同的SN1与接入网相连，进而向用户提供多种不同的业务服务。
　　Q3是接入网与TMN的接口，也是TMN与电信网各被管理部分连接的标准接口。作为电信网的一部分，接入网的管理也应纳入TMN的管理范围之内。
　　接入网分层模型有四层，即接入承载处理功能(AF)、电路层(CL)、通道层(TP)、传输媒质层(TM)。其中，后三层构成传送层。
3  ADSL接入技术分析
　　ADSL ( Asymmetrical Digital Subscriber Loop非对称数字用户线环路)是xDSL家族成员中的一员，被欧美等发达国家誉为“现代信息高速公路上的快车”，因此中国电信将它包装成“网络快车”的业务品牌。ADSL因其下行速率高、频带宽、性能优等特点而深受广大用户的喜爱，成为继MODEM,  ISDN之后的又一种全新更快捷，更高效的接入方式。
　　国际电信联盟ITU在1999年6月颁布了两个国际标准G.992.1与G.992.2。2002年7月ITU公布了ADSL的6.992.3和6.992.4新标准，即所谓ADSL2。2003年3月，ITU在第一代ADSL标准的基础上，又制订了G.992.5标准，就是ADSL2plus，也叫ADSL2+。这些新标准的出现，将进一步提高网络的性能和协同工作能力，增添新的应用与服务，进一步拓宽了宽带接入技术的应用空间。
　　ADSL的接入模型主要有中央交换局端模块和远端模块组成。
　　目前被广泛采用的接入方式有：QAM(quadatureampli-tude modulation)、CAP(carrierlessamplitude-phasemodulation)、DMT(discretemultitone)。
　　ADSL安装包括局端线路调整和用户端设备安装。在局端方面，由服务商将用户原有的电话线中串接入ADSL局端设备，只需2~3分钟；用户端的ADSL安装也非常简易方便，只要将电话线连上滤波器，滤波器与ADSL MODEM之间用一条两芯电话线连上，ADSL MODEM与计算机的网卡之间用一条交叉网线连通即可完成硬件安装，再将TCP/IP协议中的IP、DNS和网关参数项设置好，便完成了安装工作。
4  基于ADSL的宽带接入网组建及优化
4.1  ADSL接入端布局规划
　　(1)合理分散、就近用户
　　城市对宽带接入的需求大，为了减少线间干扰，建议采用合理分散、就近用户的形式设置节点，尤其是对经济形势较好的、居住人口密度大的地区，建议接入网实现ADSL全覆盖，在接入网规划建设的同时考虑ADSL的规划建设，以便运营企业在提供电话业务的同时也能提供ADSL业务。
　　(2)规划周期
　　在规划ADSL的容量时，尽量以满足未来一年的需求为宜，时间太短易造成容量紧缺，工程建设频繁，网络规划混乱;时间太长则易因为需求预测不准确而导致资源空闲或短缺。电信市场经营部门每年都要对下一年的ADSL用户情况做相应的预测，以便为工程部门建设规划提供一定的参考依据。
　　(3)子框满配用户电缆
　　工程建设时建议对DSLAM设备采取“子框配满用户电缆”的原则，一方面可以减少设备扩容时的工程量，另一方面方便优化人员根据市场需求的变化，灵活地在现有网络容量上进行资源调配。
4.2  宽带接入网组建主要设备
　　l)DSLAM
　　数字用户环路接入模块(DSLAM)集成多个ATU-C的功能，每个ATU-C连接一路接至中心局的双绞铜线，并负责将该双绞铜线承载的ADSL信号转换成可以通过特定主干网进行路由的数字式数据信号，DSLAM负责将多个AUT-C产生的数字信号集中到主干网上(如ATM网、以太网)，实现用户与hitemet的最终接入。
　　2)BAS
　　宽带接入服务器(BAS)是面向宽带网络应用的接入网关，用于终结来自用户接入网的连接，提供接入到宽带核心业务网的服务。它主要完成两方面的工作:汇聚DSL和以太网用户的数据流，并对这些用户进行认证、授权和计费，同时为汇聚在BAS上的用户提供各种增值业务。
　　3)认证计费服务器
　　认证计费服务器用于集中存放和管理宽带接入网的用户信息、权限信息和计费属性，与BAS配合完成宽带接入网用户的用户认证、授权和计费等。
4.3  ADSL接入网参数优化
　　ADSL技术中有线路物理层参数、ADSL参数、网络性能参数、应用性能参数等众多参数，各种参数都有着不同的测试技术和测试方法。因此根据ADSL.用户的各项安装技术要求、ADSL技术各种测试方法的优劣及ADSL用户的实际情况来选择适合的测试技术及测试方法。
　　(1)速率设置
　　速率设置的基本原则是:}DSL用户端口实际开通的速率越低，用户性能余量(噪声容限)越大，用户性能越稳定。
　　由于各个用户的线路条件不相同，所 以当使用统一的参数模板进行批量用户数据配置的时候应当注意:对于线路条件不好，导致最大可用速率较低的用户应当进一步降低设置的开通速率。
　　(2)通道选择
　　通道选择的基本原则是:快速通道时延小，抗脉冲干扰能力差;交织通道时延大，抗脉冲干扰能力强。
　　可以通过查询用户在某个时间段内的误码和告警数量来确定是否将用户所利用的通道设置为交织通道。
　　(3)网络性能指标
　　IP层带宽满足用户速率等级要求为合格。
    由于各个地区对于ADSL用户速率限制的实现方式不同(DSLAM用户端口限速、PPP限速、ATM限速)，由于不同的层次涉及到封装、开销字节，所以用户的IP层带宽与用户的标称带宽之间是有差异的，IP层带宽的换算公式为:
    BIP≈Bppp≈0.8 BADSL
    其中BIP ，BPPP，BADSL分别为IP层带宽、PPP带宽和ADSL层带宽
　　丢包率指标要求:    Lost≤2°
    参数说明: Lost为IP层的测试包丢包率。
    时延指标要求:    T平均≤80ms
    参数说明:  T平均为IP测试包的往返时延平均值。
　　时延抖动指标要求:    ?T平均≤80ms
    参数说明: ?T平均为IP测试包的时延抖动的平均值
5  结束语
　　随着Internet的飞速发展，人们对通过宽带接入网高速接入Internet的需求越来越迫切。ADSL在众多宽带接入网技术中脱颖而出，以其较低的建网成本、优异的性能表现赢得了电信运营商和用户的共同青睐，在宽带接入网市场中占据着举足轻重的地位。　
参考文献：
[1]Cisco Systems 著.思科网络技术学院教程 CCNP 1[M].北京：人民邮电出版社，2005
[2]Cisco Systems 著.思科网络技术学院教程 CCNP 3[M].北京：人民邮电出版社，2005
[3]华为技术有限公司.第三代综合接入为 NGN 加速[M].北京:电信网技术,2005.01
[4]华为技术有限公司.下一代宽带接入网[M].北京:电信网技术,2005.02