ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line,非對稱數位用戶迴路)
近年來由於Internet的快速發展,尤其是World Wide Web(WWW),除了提供傳統的電子郵件傳送服務外,還結合了語音、圖片以及動態影像等各式各樣的多媒體服務。然而,伴隨著這些服務而來的,是非常龐大的資料量,於是為了獲得更高速的資料存取能力,ISP業者紛紛提出各種提高傳輸速率的方案。 當Internet上的多媒體愈來愈流行時,28.8、33.6或是56kbps的Modem對於傳統撥接式電話網路的使用者來說是越來越無法滿足(目前的狀況是,連區域網路上的用戶及ISDN用戶,也無法滿足目前網路提供的速率)。目前的解決方案之一 --- DSL(Digital Subscribet Line)數位用戶迴路 --- 漸漸的受到大家的矚目。DSL顧名思義是一種數位式的用戶線路,和目前我們所用的類比用戶線 --- POTS ( Plain Old Te1ephone service )不同,DSL並不是新的名詞, ISDN也是一種DSL,而DSL系統有許多種,一般通常被稱為 xDSL,說明如下:
■ HDSL (High Data Rate Digital Subscriber Line )
“歐規高速數位用戶迴路系統(HDSL)”是以先進之2BIQ及迴音消除技術設計,可將系統於短時間內架設於現有傳統E1二對迴路銅線,而不需中繼器即可延長距離且保持接近光纖之高品質傳輸。藉由HDSL裝置,透過兩對傳統電話線路,可以使其有Tl(1.544Mbps )或El (2.048Mbps)的速率。HDSL利用兩條絞線進行數位資料的傳輸,不過上下傳速度對稱symmetrical),也就是等速,這是其與ADSL最大的不同點,在單一條雙絞線的狀況下,速度可達784Kbps至1040Kbps,如果以兩條雙絞線,則可將速度提高到T1(1.544Mbps)或是E1(2.048Mbps)的傳輸水準,日後將會影響到T1與E1線路的租用市場。它是目前xDSL系統中最成熟的技術,在台灣已經漸漸有人使用它。
■ SDSL ( Single-Line Digital Subscriber Line )
它和HDSL的功能相同,不同處在於它只利用一對雙絞線,他的特性也是雙向對稱傳輸,這項技術仍在發展之中。
■ ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
ADSL是本段所要介紹的主題。它是最受注目的xDSL技術,因為它可以利用現有POTS線路來傳送高傳輸率的訊息,而不需要再增加現有基礎架構設備的技術,其相關的標準也已經被制定出來,將來勢必會給我們帶來相當的益處。ADSL直接翻譯字義即是「非對稱的數位用戶線路」,簡單的說就是利用現有的電話線路,如同目前一般撥接用戶一樣,再加上ADSL專用Modem,將數位資料的傳輸速度提升到下傳速度為1.5Mbps到9Mbps,上傳速度達64Kbps到640Kbps的境界,其間的差異牽涉到所採用的Modem、傳輸方式與和傳輸距離(最主要因素)而定,此種上下傳不對稱的速度(相差近十倍),即是被稱為Asymmetrical的原因。
■ VDSL(Very High Data Rate Digital Subscriber Line)
它是速度最快的xDSL技術,僅利用一條雙絞線,即可達到速度12.9到52.8Mbps間,甚至60Mbps,速度的變化主要依據線路長短不同而定,而且是雙向等速的對稱傳輸。但它尚在定義的階段,離標準化仍有段距離。
雖然DSL系列的技術可以運用既有的電話線路,大幅提高Internet資料下載速度,然而普及之前,仍有下列的問題尚待解決:
1. 傳輸速度受線路長度影響,因此要提供此項服務的ISP必須盡力廣建機房。
1. CAP(CarrierlessAmplitude/PhaseModu-lation)與DMT(DiscreteMultitone)間的收發技術
標準之爭,前者為AT&T公司所發展,出現較早,對ADSL整合性較佳,後者則是 Amati Communications公司發展出的,對網路的偵測性能較佳,傳輸速度也較高,相爭不下將減緩週邊廠商的跟進意願。
1. 週邊設備價格高,ADSL專用的Modem目前至少要一千美元。
ADSL或其它xDSL系統所使用的傳輸媒介,為目前電話網路所用的雙絞線。這對於網路發展是極為重要的,因為我們可以不必更改既有的傳送線路,就可以達到高速網路傳輸的能力。目前ADSL在技術上尚在測試階段,但根據資策會MIC的報告,目前已有多家美國公司積極建設,預計98年起ADSL市場將開始快速成長,到了公元2000年全球預計有355萬條線,實為業者不可輕忽的一項網路新趨勢。
各種不同xDSL技術比較
技 術 下 傳 速 率 上 傳 速 率 傳 送 距 離(英呎)
(24-gauge線)
IDSL (ISDN DSL) 128 Kbps 128 Kbps 18,000
HDSL (High-bit-rate DSL) 768 Kbps 768 Kbps 12,000
ADSL (Asymmetric DSL) 1.5 ~ 6 Mbps 640 ~1000 Kbps 12,000 ~ 18,000
SDSL (Symmetric DSL) 1.5 ~ 2 Mbps 1.5 ~ 2 Mbps 10,000
RADSL (Rate-Adaptive DSL) 7 Mbps 1 Mbps 12,000
VDSL (Very-high-rate DSL) 13 ~ 52Mbps 1.5 ~ 2.3 Mbps 1,000 ~ 4,500
ADSL究竟有何迷人之處呢?我們將在以下文章為您介紹。
1989年AT&T的子公司Bellcore希望發展出一個能夠利用傳統電話線來傳輸影像、動畫、圖片,並且以每秒Mbps傳輸資料的技術,因此發展出了ADSL。ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line,非對稱數位用戶線路)是一項新的Modem技術,架構在現有的兩芯銅線電話網路系統上,將現有的電話線路轉換成高速的數位線路,既可以高速下傳、中速雙向傳輸,同時又可維持原有的電話通話線路。不像ISDN,ADSL不需要更換電話交換機房內的設備,僅需要在機房內安裝一台ADSL Modem,在用戶端也安裝一台ADSL Modem,就完成了ADSL的架構。ADSL在其頻寬範圍內將線路分成三個頻道(channel) ﹕
一﹑downstream(接收頻道;download):為單向高速率通道﹐由電信公司傳輸至客戶端
的方向﹐其速率為1.536 Mbps至6.144 Mbps。
二﹑upstream(傳送頻道;upload):為雙向全雙工通道﹐亦有產品設計成單向﹐由客戶
端傳輸至電信公司﹐其速率為16 Kbps至640 Kbps。
三﹑POTS頻道:利用基本的4 KHz頻寬﹐提供POTS服務(Plain Old Telephone Service)
也就是目前講電話用的頻道。
ADSL數據機藉著使用比語音更大的頻寬來傳送資料,所以速度可以提高。同時其採用的先進運算法,可讓一條線分成三個頻道:較高速的下傳(接收)頻道、較低速的上傳(傳送)頻道,以及一般的語音(POTS)頻道。和ISDN不同的是,ADSL不會干擾到語音頻道,在使用ADSL資料頻道時,還是可以在同一條線上打電話。
Q: ADSL的用戶線路,它的下傳(Downstream)速率為1.5Mbps到6.1Mbps,而上傳
(upstream)的速率從16至640Kbps。為何下傳與上傳會有差別呢?
A:
最主要的原因有二:
一﹑ADSL為一種用戶線路裝置,大部分的網路應用,用戶端的角色絕大部分的時間是
去讀取資料。最明顯的例子是Web。通常用戶只需從Browser點一下網路位址,將
需求送出,就會收到由Web Server傳回的許多資料。所以由網路端下傳的資料流量
遠比由用戶端上傳的資料流多。
二﹑另一個原因是屬於技術層面的問題。所有用戶端雙絞線,最後都會組成一條條包含
許多雙絞線的電纜,接至局用設備(相當於電信局的機房)上去,若其訊號強度的
不同,會有所謂的"串音"(cross-talk)問題出現。對下傳而言,資料流都是由同一
個地方的設傳送到不同的用戶(由電信局機房送到每個用戶家中),送出的訊號強
度一樣,較不會有"串音”的現象,因此速率可以較高;而由用戶端上傳的訊號,
因為訊號是由不同的用戶端設備所產生,若某個用戶端設備所發出的訊號較強,而
另外一個用戶所發出的訊號較弱,就會有串音的現象。這種串音的現象愈高頻就愈
嚴重,所以使得上傳的速率會有所限制。因此, ADSL中"A" ( Asymmetric:非對
稱)的由來,就是其下傳與上傳的速率不同之故。此外, ADSL會有不同的傳輸
速率的變化,是因為傳輸銅線線徑與長度的不同。請參考下表。
隨著與電話機房的加長,訊號的強度相對減弱,導致了原本接收資料的誤碼率提高,以致降低了接收的資料量(傳輸率下降),同時因為相鄰的線路間的串音、介於電話機房與使用者間線路的銜接、阻礙高於4KHz訊號的負載線圈、隨機產生的線路雜音以及為連接至電話插座而導致的回路中斷等因素都會使得傳輸率下降。
■ ADSL的架構
局方(電話局;Central Office)的設備提供ADSL服務,透過傳統的電話線路接到用戶端,用戶端需安裝一個ADSL的裝置(一般稱為ADSL MODEM)。ADSL的頻寬是1MHz。由於ADSL是用於取代傳統類比式的電話服務,因此傳統電話功能是不可缺少的。在1MHz的頻寬中,最低的4KHz頻寬(0一4KHz)被用來做傳統的電話服務;這4KHz的頻寬被一個稱為POTS Splitter的被動式過濾器(passive filter)從1MHz的頻寬中分離出來,專門用來做傳統電話服務。另外的100KHz到1.1MHz,則以最多每秒6個bits的方式來傳送電腦資料。
在機房(CO)中,ADSL數據機必須將來自數位資料供應商(ISP)、電話公司的Internet服務連線的訊號或是連接至公司網路的資料,調變或編碼成ADSL訊號。ADSL數據機會先將4 KHz POTS訊號與DSL訊號結合起來,然後再將訊號透過現存的電話線路傳送至各戶端後,過濾器(filter)會將POTS訊號由數位訊號中分離出來,然後數位訊號再經解調變或解碼並傳送至PC。
來自PC傳送至CO的資料,經由ADSL數據機,將欲上傳的數位訊號加以調變及編碼,並將此訊號與4 KHz POTS的訊號結合起來,在CO端POTS的訊號再度由數位訊號中被分離出來,而上傳的訊號會經過解調變或解碼後再傳送至ISP。
因為它是一種全天候的數位連線,所以ADSL總是處於動作中的狀態(就是說ADSL是一直處於連線狀態,就像T1或E1專線一般)。雖然它使用的是電話公司的線路,但事實上這種連接至網路的連結,在它安裝好時,就可以連接到ISP或公司的高速網路,或是透過CO連接至CO所提供的Internet連線(例如Hinet),這種連線是沒有撥號音的,並且你連接ISP或是公司網路的連線是直接連線的。因為ADSL是以直接連線的方式,因此在CO的電話公司未改變的情況下,你無法自行改變ISP公司(意思就是你一定要申請Hinet的帳號,否則你只能用一般的數據機上網)。
與ADSL訊號在同一線路上結合在一起傳送POTS訊號的電力,是由電信公司提供的,因此即使是ADSL線路無法使用或者是你的電腦關機,它仍然是有電力的,所以使用者仍然可以利用POTS頻道,從ADSL訊號中分離出語音的信號來打電話。由於ADSL將傳統電話服務與電腦資料的服務分離在不同的頻道上,因此可以確保電話服務不致於因為ADSL服務故障或中止時而無法使用;這意味著既使您透過ADSL在進行多媒體傳輸時,電話仍可正常運作。
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