基于xDSL技术的企业专网的接入网系统
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基于xDSL技术的企业专网的接入网系统

作者:钱坤  来源:通信时代  2003-12-17 17:52:44

     摘  要  xDSL是数字用户线路(DSL)的统称。xDSL技术以现有的电话网为传输媒介,利用其先进的数字信号处理技术和调制解调技术来提高传输速率和距离。本文首先概述了xDSL技术的特征和种类,然后结合xDSL家族中的HDSL、VDSL和ADSL技术在中国石油化工股份有限公司安庆分公司企业网和生活区宽带网的实际使用情况,介绍了xDSL作为接入网在企业专网(企业网和宽带网)中的应用。

     关键词  xDSL  接入技术  企业专网  接入网

    1  引言

    在计算机网络技术飞速发展的今天,各种各样的计算机网络得到广泛的应用。它们主要有铜线网、光纤网和无线网等。xDSL 技术以现有的电话铜线网为传输媒介,利用其先进的数字信号处理技术和调制解调技术来提高传输速率和距离,从技术上为铜线接入技术在计算机网络上的广泛应用提供了一条重要的途径。

    2  xDSL概述

    xDSL是DSL(Digital Subscriber Line 数字用户线路)的统称,是以铜电话线为传输媒介的点对点传输技术。xDSL是利用在电话系统中没有被利用的高频信号段传输数据,采用先进的调制解调技术,应用高速数字信号处理技术和高性能的传输码型,以获得高传输速率和远距离传输。

    xDSL根据采取不同的调制方式、不同的传输速率以及上行信道和下行信道的对称性不同,可分为HDSL(高速率数字用户线路)、SDSL(单对线路/对称数字用户线路)、RADSL(速率自适应数字用户线路) 、ADSL和VDSL等。对称xDSL技术主要用于替代传统的T1/E1接入技术,非对称xDSL技术适用于对双向带宽要求不一样的应用,特别适用于宽带接入网、VOD(视频点播)系统等。

    xDSL最大的特点是可以充分利用现有的电话网资源,通过铜双绞线实现较高速接入。在进行企业专网(企业计算机网和生活区宽带网)设计时,为了提高性能价格比,可以采用xDSL技术作为企业专网的接入技术。下面结合xDSL中各种类型技术在中国石油化工集团公司安庆石油化工总厂、中国石油化工股份有限公司安庆分公司(以下合称“安庆石化”)企业网和生活区宽带网的使用情况,介绍基于xDSL技术的企业专网的接入网设计和组网。

    3  安庆石化xDSL应用概况

    3.1  作企业网的接入网

    安庆石化自20世纪90年代初建设企业网,目前企业网已连接了25个分厂和处级单位。整个网络系统主要由快速以太网和千兆以太网组成,网络传输媒介主要是光缆。但安庆石化港贮公司、建安公司等单位,因距离企业网络中心较远,或在安庆市居民区附近,不便光缆施工,采用了HDSL作为接入网与企业网络中心相连。厂区内有些临时性或过渡性的网络节点,因电话线路已经敷设,也采用HDSL技术作为企业网的接入。

    3.2  作宽带网的接入网

    安庆石化生活区宽带网络系统连接了安庆石化十个生活小区一万多户小区住宅用户,主要采用FTTB+LAN宽带网接入技术。对于距离宽带网络中心(安庆石化电话程控机房)较近和电话网质量较好的的生活小区(安庆石化一村、二村、四村生活小区),采用VDSL技术作为宽带接入。对于距离网络中心较远、用户数量较少的码头生活小区,采用ADSL技术作为宽带接入。VDSL和 ADSL用户利用现有的电话线路接入宽带网络,从而避免了光缆和综合布线施工时,在生活小区挖沟破路、穿墙、打洞等大量有损生活小区环境的工作。

    4  HDSL作企业网的接入网

    4.1  HDSL技术简介

    HDSL(High-data-rate Digital Subscriber Line)是一种对称的高速数字用户线路技术,通常采用2B1Q或CAP调制技术,一般采用两对电话线进行全双工通信。HDSL提供的传输速率是对称的,即为上行和下行通信提供相等的带宽。其典型的应用是代替光缆将远程办公室或办公楼连接起来,为企事业网络用户提供低成本企业网接入。HDSL是各种DSL技术中最成熟的一种,互连性好,传输距离较远,故HDSL技术可作为企业网络系统中部分边远节点连接的一种手段。

    4.2  ASMi-50 HDSL接入网

    安庆石化港贮公司是安庆石化最远的一个下属单位,距离安庆石化企业网的网络中心有10km,中间被安庆市市区隔断。为了与安庆石化企业网连接,采用以色列RAD数据通讯有限公司的ASMi-50 HDSL设备。

    ASMi-50是一种较高速率、远距离、可远程管理的HDSL调制解调器。一对调制解调器中,一台作为本地单元(或称主单元,Master Unit),另一台为远程单元(或称辅单元,Slave Unit)。ASMi-50可以适应多种数据接口,如:RS-530、RS-422、V.35等。它可以采用2线制或4线制连接,传输的速率与铜双绞线的线径和长度有很大关系。用户可以根据现有的电话线路长度和线径来选择传输速率。从传输速率与铜双绞线的线径和长度对照表中可以查出,当铜双绞线线径为0.7mm并采用4线制接入时,传输速率为512Kbit/s,最大传输距离可达12km。

    安庆石化ASMi-50 HDSL接入网由2台ASMi-50 HDSL调制解调器、2台3Com公司的3C8811路由器和3Com公司的交换机组成。2台路由器与中心交换机以及港贮公司的交换机用超5类双绞线连接,两台ASMi-50 调制解调器之间用4线制电话双校线连接。从安庆石化企业网的网络中心到安庆石化港贮公司的电话线有10km,线径为0.7mm。根据电话线路的实际情况,我们选择512Kbit/s的传输速率。

    在实际应用中体会到,电话线路质量对传输速率有很大的影响。1997年开始使用时,当时的电话线路的铜双绞线直径为0.5mm,而且中间电缆接头较多,经过多次调试,传输速率只能设置在256Kbit/s,使用时经常出现本地单元和远程单元两边不能同步,致使通讯中断。后来在电话线路改造时,将电话电缆更换为直径0.7mm铜双绞线,情况大有好转。传输速率设定为512Kbit/s时,运行正常,最高的传输速率可达到768Kbit/s。

    总的来说,两地相距10km,无中继的HDSL,传输速率能达到512Kbit/s,使用效果还是令人满意的。在实际使用时,港贮公司办公大楼和海员俱乐部通过交换机,连接上20多台计算机,用户与网络中心传输文件或上Internet都很正常。自1997投用以来,该HDSL系统在安庆石化信息化建设中发挥了很好的作用。

    4.3  ORcom HDSL接入网

    安庆石化华成公司和建安公司距安庆石化企业网的网络中心为2500m。在安庆石化企业网系统中,这两个单位采用以色列ORCKIT通讯有限公司的Copper Trunk ORcom HDSL设备组网作为与安庆石化企业网的接入网。
Copper Trunk ORcom 是采用2对双绞线制的HDSL设备。铜双绞线的线径可以是0.32-0.9mm,传输速率、传输距离与铜双绞线的线径成正比。铜双绞线的线径在0.5mm时,以全双工方式传输,传输速率可达2048Kbit/s,最大传输距离可达4.5km。ORcom采用2B1Q调制技术,可以用RS-530、V.35等多种数据接口连接。

    采用ORcom设备组网的HDSL接入网由2台Orcom HDSL调制解调器、2台3Com公司的3C8811路由器和交换机组成。路由器与中心交换机以及路由器与华成公司和建安公司的交换机用超5类双绞线连接,两台Orcom HDSL调制解调器之间用2对电话线连接。Orcom HDSL调制解调器采用V.35数据接口。V.35数据接口用扭绞式多线对电缆连接。在华成公司和建安公司办公大楼,各用一台3Com公司的3C16950交换机与用户计算机连接。

    安庆石化建安公司和华成公司距企业网络中心只有2.5km,传输速率可以达到2Mbit/s。在建安公司和华成公司分别连接上30多台计算机,用户与网络中心传输文件或上Internet,与其它用以太网方式与网络中心连接的单位相比,没有什么明显的差别。

    5 VDSL作宽带网的接入网

    5.1  VDSL技术简介

    VDSL(Very-high-data-rate Digital Subscriber Line)是采用先进的双工、调制和滤波技术,在一对铜双绞线上实现数字传输,其下行速率理论值可达10~52Mbit/s,上行速率可达1.5~7Mbit/s,最大传输距离约为1000m。VDSL通常采用DMT调制方式,发送端将各类业务信号调制到不同频段。用户端配置VDSL Modem,接收信号经解调及滤波后分离出各类信号。VDSL还可与光纤接入网配合,通过FTTZ(光纤到小区)为企业用户和家庭提供宽带接入。VDSL可向住宅用户提供高质量的视频业务,以及高速因特网接入业务和普通的电话业务。

    5.2  VDSL接入网

    安庆石化生活区宽带网系统中,对于电话网质量较好的的生活小区(一村、二村和四村的2546户),采用VDSL的组网方式。这些生活小区的所有住户,离网络中心的距离都未超过1000m,在VDSL的实际应用距离范围之内。这些生活小区的用户利用现有的电话线路接入宽带网络,安庆石化VDSL组网网络逻辑结构见图1。它由VDSL交换机和用户端设备组成。VDSL交换机的主要功能是将宽带用户的VDSL线路集聚在一起,通过电话程控机向PSTN传输语音,通过宽带中心交换机向Internet传输数据。用户端设备包括分频器和VDSL调制解调。分频器将语音和数据信号分开,语音传向电话机,数据送到VDSL 调制解调器。VDSL调制解调器将接收和发送的数据转换成相应的传输码,进行高速率和远距离传输。VDSL宽带网能确保用户在上网的同时能打电话,即上网和打电话互不影响。

    安庆石化宽带网采用华为技术有限公司Quidway S8016作为宽带核心交换机,采用Quidway MA5300为VDSL交换机。MA5300为32G交换容量,支持端口L2/L3全线速交换,支持VDSL、ADSL综合接入。每台MA5300可以接1008线VDSL或2016线ADSL。宽带用户使用VDSL调制解调器连接上网。

    6 ADSL作宽带网的接入网

    6.1  ADSL技术简介

    ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)是一种上行和下行传输速率不对称的数字用户线路技术。在一对电话线上,在不影响现有电话业务的情况下,同时传送一路高速下行数据、一路较低速率上行数据和一路模拟电话。下行速率可以达到1.5Mbit/s至8Mbit/s,上行速率为16Kbit/s至640Kbit/s。ADSL最大传输距离为5.5Km。ADSL技术利用现有电话铜双绞线传输宽带业务,特别适于大量分散的住宅用户。

    6.2  ADSL接入网

    安庆石化码头生活小区只有一百多住户,离宽带网络中心的距离有3500m,超过了VDSL的实际应用距离范围,但在ADSL的实际应用距离范围之内,故可以采用ADSL的组网方式,作为安庆石化宽带网的一种接入方式,安庆石化ADSL不需要另外配置ADSL交换机,因为MA5300交换机支持VDSL、ADSL综合接入,只需在MA5300交换机上插上ADSL业务板(一块业务板48线ADSL)。这样,充分利用了设备资源进行多种接入。安庆石化宽带网ADSL组网方式与VDSL相同,宽带用户使用ADSL调制解调器连接上网。

    7  结束语

    xDSL技术具有较高的传输速率和较远的传输距离,解决了企业网中的一些不便敷设光缆的边远地区与企业网的连接问题,消除了宽带网中的“最后一公里”的传输瓶颈问题。当然,在企业专网中,目前主要采用的还是光纤网络和以太网技术,xDSL技术是作为企业专网的一种接入技术,使得企业专网更加完善。红花还得绿叶扶,随着xDSL技术不断发展与成熟,xDSL技术的应用具有更加广阔的前景,它将和光纤网络一起,更好地发挥企业专网的作用。

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