通訊網路/DSL
數字使用者線路（也稱為數字使用者環路）是一種技術，可透過普通的雙絞線銅線電話線將高頻寬資料（如多媒體）傳輸給服務使用者。 DSL 線路可以同時承載資料和語音訊號，並且線路的資料部分始終處於連線狀態。數字使用者線路技術假定數字資料不需要轉換為模擬形式再轉換回來。數字資料以數字資料形式直接傳輸到系統，從而允許更大的頻寬用於傳輸。但是，訊號也可以被分離，以便將部分頻寬用於傳輸模擬訊號，從而允許使用者在同一條線上同時使用電話和計算機。
電話公司受到有線電視和衛星行業的壓力，因為它們分別提供高達 10 Mbit/s 和 50 Mbit/s 的速度。而電話行業只提供 56 kbit/s 的速度。隨著網際網路作為新的商業前景發展起來，電話公司意識到他們需要更具競爭力的產品，這樣他們就可以在同一條本地環路中提供電話和網際網路服務。這就是 DSL 的開始。
xDSL 服務的主要目標如下
- 它必須在現有的雙絞線本地環路中工作。
- 它不能影響客戶現有的電話和傳真機。
- 它必須比 56 kbit/s 快
- 最後，它應該始終保持開啟狀態。
DSL 使用通常用於電話服務的雙絞線銅線，以高達 52 Mbit/s 的速度將計算機連線到網際網路。除了比傳統調變解調器具有更好的下載和上傳時間外，DSL 還提供始終保持開啟狀態的好處；我們不必每次想要上網時都撥號連線到我們的網際網路服務提供商。由於 DSL 連線是專用的，因此我們不必像使用有線調變解調器那樣與其他使用者共享頻寬。所有 DSL 都是透過在電話線的未使用頻率上傳送資料來實現其高速率的。語音訊號在 0 kHz 到 4 kHz 的頻率範圍內透過電話線傳輸。標準調變解調器使用相同的頻率，但 DSL 使用 25 kHz 到 1 MHz 之間的頻率。這種額外的頻寬確保可以將更多資料透過同一條線路傳送。這種寬頻連線需要在使用者和電話公司兩端使用特殊的硬體。在使用者端，DSL 調變解調器將計算機的數字資訊調製到傳送到電話線的訊號上。然後，這些訊號由位於電話公司最近的中心局的數字使用者線路接入複用器 (DSLAM) 轉換。DSLAM 將語音訊號與資料訊號分離，將資料訊號傳送到網際網路服務提供商 (ISP)，然後從那裡傳送到網際網路。
xDSL 標準主要有兩種技術：一種是離散多頻 (DMT)，這是最廣泛使用的技術；另一種是無載波幅度/相位 (CAP) 系統，它被採用在許多原始安裝中。
CAP 方法的工作原理是將銅線的整個頻寬簡單地分成 3 個不同的部分或頻段，這些頻段被分離以減輕干擾。然後為每個訊號頻段分配特定任務。第一個頻段在 0 到 4 kHz 的訊號範圍內，用於電話通話。第二個頻段佔據 25 到 160 kHz 的範圍，用作上行通道，而第三個頻段覆蓋 240 kHz 到最大（取決於條件）1.5 MHz，用作下行通道。這種方法簡單有效，因為劣質線或大量干擾不會影響 xDSL 的工作，而是會限制第三個頻段的範圍，導致速度略有下降。
DMT 系統要複雜得多。它的工作原理是將整個頻率範圍（頻寬）分成 247 個 4 kHz 的通道，並將從大約 8 kHz 開始的一系列較低通道分配為雙向，以提供上行和下行通道。透過以這種方式將頻寬拆分，它有效地允許一個連線像有 247 個調變解調器連線到它一樣執行，每個調變解調器以 4 kHz 的速度執行。DMT 系統中使用的技術比 CAP 方法所需的複雜得多，因為 247 個通道中的每一個都需要持續監控和評估。如果系統檢測到特定通道或一系列通道存在干擾或質量下降，則資料流必須自動傳輸到不同的通道。對於 DMT 系統，需要在任何電話插座中放置低通濾波器以進行語音通話，因為語音通話發生在 4 kHz 頻率以下，濾波器只是遮蔽掉高於此頻率的任何東西，以防止資料訊號干擾電話通話。
所有不同型別的 DSL 通常被稱為 xDSL，其中 x 表示所有各種型別。術語 xDSL 包含許多類似但相互競爭的 DSL 技術形式，包括 ADSL、SDSL、HDSL、IDSL 和 VDSL。
最初提供的 ADSL 服務透過將本地線路上的可用頻譜劃分為三個頻率頻段來實現。第一個頻段用於 POTS（普通電話系統），第二個用於上行，第三個用於下行。
但最可能的方法稱為 DMT（離散多音）。它將本地線路上的可用 1.1 MHz 頻譜劃分為 256 個獨立的通道，每個通道為 4312.5 Hz。通道 0 用於 POTS（普通電話系統）。通道 1-5 不使用，這樣語音和資料訊號就不會相互干擾。在剩下的 250 個通道中，一個用於下行控制，一個用於上行控制。其餘的通道可用於使用者資料。服務提供商決定上行和下行應分配多少通道。雖然 50-50 是可能的，但大多數提供商將 32 個通道分配給上行，將其餘通道分配給下行，因為大多數使用者下載資料的次數比上傳資料要多。
ADSL（ANSI T1.413 和 ITU G.992.1）提供的速度為下行 8 Mbit/s，上行 1 Mbit/s。在每個通道內，使用類似於 V.34 的調製方案，取樣率為 4000 波特。實際資料透過 QAM 調製以每波特 15 位傳送。
- ADSL 佈置
在典型的 ADSL 佈置中，電話公司在客戶的場所安裝網路介面裝置 (NID)。NID 與分路器組合在一起。它是一種模擬濾波器，用於將 POTS 使用的 0-4000 Hz 頻段與資料分離。POTS 訊號被路由到電話，資料訊號被路由到 ADSL 調變解調器。ADSL 調變解調器透過乙太網卡或 USB 埠連線到計算機。在連線到中央局的另一端，安裝了相應的分路器，在那裡將語音部分的訊號過濾掉併發送到語音交換機。高於 26 kHz 的訊號被路由到 DSLAM（數字使用者線路接入複用器），DSLAM 包含與 ADSL 調變解調器相同型別的數字訊號處理器。一旦在位元流中恢復了數字訊號，就會形成資料包併發送到網際網路服務提供商。這個系統的一個缺點是需要公司技術人員安裝 NID，這對公司來說非常昂貴。因此，另一種無分路器設計被標準化，通常稱為 G.lite。唯一的區別是必須在電話或 ADSL 調變解調器與電線之間插入每個電話插孔的微濾波器。電話的微濾波器是低通濾波器，消除了高於 3400 Hz 的頻率；ADSL 調變解調器的微濾波器是高通濾波器，消除了低於 26 kHz 的頻率。雖然這個系統不如使用分路器可靠，但它仍然需要在局端使用分路器。
其他 DSL 服務
[edit | edit source]- ADSL2
ADSL 2 與 ADSL 類似，通常調變解調器可以互換。區別在於 ADSL 2 提供高達 25 Mbit/s 的下行速率，而上行速率保持與普通 ADSL 相同，為 1 Mbit/s。從中央局到 15,000 英尺的範圍也保持不變。
- ADSL 2+
ADSL2+ 是下一代 ADSL 寬頻，ADSL2+ 服務能夠實現高達驚人的 24 兆位元每秒的下載速度（取決於您的裝置和銅線的長度）。ADSL2+ 服務能夠實現高達 2.5 兆位元每秒（附錄 M）或 1 兆位元每秒的上行速度。ADSL2+ 寬頻比標準 ADSL 執行速度快得多。這使您能夠在距離電話交換機更遠的距離（根據圖表）獲得更快的速度，或者在以前無法獲得 ADSL 的情況下獲得 ADSL。
- SDSL
對稱數字使用者線路 (SDSL) 是一種技術，它允許透過現有的銅質電話線（POTS）傳送更多資料。SDSL 支援高達 3 Mbit/s 的資料速率。SDSL 透過在電話線的**高頻**區域傳送數字脈衝來工作，並且不能與同一根電線上的語音連線同時執行。SDSL 需要特殊的 SDSL 調變解調器。SDSL 稱為對稱，因為它支援上行和下行流量相同的資料速率。
- SHDSL
SHDSL 代表對稱高位元率數字使用者線路。SHDSL 旨在透過單個銅對傳輸速率自適應的對稱資料，資料速率從 192 kbit/s 到 2.3 Mbit/s 或 384 kbit/s 到 4.6 Mbit/s（透過兩個對）。對於單對操作，SHDSL 提供 192 kbit/s 到 2.3 Mbit/s。資料速率以 8 kbit/s 的增量定義。對於雙對操作（4 線模式），SHDSL 提供 384 kbit/s 到 4.6 Mbit/s。資料速率以 16 kbit/s 的增量定義。兩對的線路速率必須相同。
- VDSL
VDSL（超高資料速率數字使用者線路）本質上是 ADSL，但資料速率更高。它是非對稱的，因此下行速率高於上行速率。上行速率從 1.5 Mbit/s 到 2.3 Mbit/s。下行速率和距離在以下表格中列出。VDSL 被視為為流媒體影片、組合資料和影片、視訊會議、校園環境中的資料分發以及支援公寓樓內的多個連線提供超高速訪問的一種方式。
- VDSL 2
VDSL 2 代表超高位元率 DSL 2，是一種使用電話線進行網際網路連線的技術，類似於 DSL。但是，VDSL 2 使用 30 MHz 的頻譜，速度為 100 Mbit/s，範圍為 12,000 英尺。這些高效能使資料能夠以更大的容量、更快的速度和更長的距離傳送。人們對 VDSL 2 的網際網路服務感興趣也就不足為奇了。
xDSL 的侷限性：
[edit | edit source]DSL 存在一個重大的缺點：您距離中央局越遠，連線速度就越慢。當您遠離中央局時，線路上的失真會增加，訊號會衰減。為了解決這個問題，電話公司會降低傳輸速率，例如，從 1.5 mbps 降至 384 千位元每秒。但是降低速度只能達到一定程度——如果您距離最近的中央局超過兩英里，您將無法獲得 DSL。根據行業貿易組織 ADSL 論壇的資料，大約 60% 的美國電話使用者居住在可以支援 DSL 的區域內。