4.1.5 ADSL 通過使用多個波來提高速率

信號不一定要限制在一個頻率，不同頻率的波可以合成，也可以用濾波器從合成的波中分離出某個特定頻率的波。即可以使用多個頻率合成的波來傳輸信號，這樣能夠表示的比特數就可以成倍提高。

ADSL 通過多個波增加能表示的比特數來提高速率。具體為ADSL 使用間隔為 4.3125 kHz 的上百個不同頻率的波進行合成，每個波都采用正交振幅調制。

而且，根據噪聲等條件的不同，每個波表示的比特數是可變的。即噪聲小的頻段可以給波分配更多的比特，噪聲大的頻段則給波分配較少的比特，每個頻段表示的比特數加起來，就決定了整體的傳輸速率。

分配頻率不同導致上行和下行速率不同

ADSL 技術中，上行方向（用戶到互聯網）和下行方向（互聯網到用戶）的傳輸速率是不同的，原因也在這裏。

如果上行使用 26 個頻段，下行則可以使用 95 個或者 223 個頻段，波的數量不同，導致了上下行速率不同。

頻率越高距離越遠受噪聲影響越大

當然，下行使用的頻段較高，這些信號容易衰減而且更容易受到噪聲的影響，因此這些頻段可能只能表示較少的比特數，或者幹脆無法傳輸信號。

距離越遠，頻率越高，這種情況也就越顯著，因此如果你家距離電話局太遠，速率就會下降。噪聲和衰減等影響線路質量的因素在每條線路上都不同，而且會隨著時間發生變化。

Modem開機後會測試速度

因此，ADSL 會持續檢查線路質量，動態判斷使用的頻段數量，以及每個頻段分配到的比特數。

當 Modem 通電後，會發送測試信號，並根據信號的接收情況判斷使用的頻段數量和每個頻段的比特數，這個過程稱為訓練（握手），需要幾秒到幾十秒的時間。

4.1.6 分離器的作用

信號從電話線傳入時將電話和ADSL信號分離

信號從電話線傳入的時候，分離器需要負責將電話和 ADSL 的信號進行分離（圖 4.7）。

電話線傳入的信號是電話的語音信號和 ADSL 信號混合在一起的。

如果這個混合信號直接進入電話機，ADSL 信號就會變成噪音，導致電話難以聽清。

為了避免這樣的問題，就需要通過分離器將傳入的信號分離，以確保 ADSL信號不會傳入電話機。

傳給電話機過濾後的信號，傳給ADSL原本的信號

具體來說，分離器的功能是將一定頻率以上的信號過濾掉，也就是過濾掉了 ADSL 使用的高頻信號。

這樣一來，只有電話信號才會傳入電話機，但對於另一頭的 ADSL Modem，則是傳輸原本的混合信號給它。

Modem內部有將ADSL頻率外的信號過濾的功能

ADSL Modem 內部已經具備將 ADSL 頻率外的信號過濾掉的功能，因此不需要在分離器進行過濾。電話局端也有分離器，功能是一樣的。

分離器還可以防止電話對 ADSL 產生幹擾

放下聽筒時電話機的電路和電話線是斷開的，拿起聽筒時電話信號就會傳到電話線上。

這兩種狀態的差異會導致噪聲等線路狀態的改變。

如果 ADSL 通信過程中拿起話筒導致線路狀態改變，就需要重新訓練（握手）。

這就會導致幾十秒的通信中斷，分離器可以防止發生這樣的問題。

也有一種技術能夠快速重新握手，即便沒有分離器也不會影響 ADSL 通信。G.992.2 的 ADSL規格就包含這種技術。

但 ADSL 信號還是會影響電話，因此 G.992.2 的ADSL 規格中一般還是需要使用分離器。

4.1.7 從用戶到電話局

信號從分離器到插電話線的接口，通過室內電話線到達大樓的 IDF 和 MDF

外面的電話線在這裏和大樓內部的室內電話線相連接。如果是獨棟住宅，就可以將室外線和室內線直接連起來。

IDF，中間配線盤。MDF，主配線盤（總配線架）。

通過配線盤之後，信號會到達保安器

保安器是為了防止雷電等情況下電話線中產生過大電流的一種保護裝置，內部有保險絲。

信號進入電線桿上架設的電話電纜

電話線是一種直徑0.32～0.9 mm C 的金屬信號線，這些信號線如圖 4.8 所示被捆綁在一起。

信號線的直徑不同，信號衰減率等特性也不同，線越細衰減率越高，因此距離電話局近的地方使用細線，當需要延伸較遠的距離時使用粗線。

電話電纜在電話局附近地下電纜隧道進入電話局MDF

電話電纜在用戶住宅附近一般是架設在電線桿上，但中途會沿電線桿側面的金屬管進入地下。在電話局附近，電話線都是埋在地下的。

由於電話局附近的地下電纜很多，集中埋設電纜的地方就形成了一條地道，這部分稱為電纜隧道（如照片 4.1）。

通過電纜隧道進入電話局後，電纜會逐根連接到電話局的 MDF 上。

4.1.8 噪聲的幹擾

電話線也會受到來自外部的噪聲和來自內部的噪聲（串擾）的幹擾，導致信號失真。

電話線原本的設計並沒有考慮到傳輸 ADSL這樣的高頻信號，可以說它比以太網雙絞線更容易受到噪聲的幹擾。

電話線受到幹擾的方式和雙絞線有些不同。雙絞線中只有一路方波信號，信號失真後就無法讀取還原成數字信號，於是就會產生錯誤，但 ADSL 信號受到幹擾後並不會立即造成錯誤。

ADSL 信號分布在多個頻段上，只有和噪聲頻率相同的信號會受到影響而無法讀取，即可用的信號數量減少，結果導致速率下降。

因此，電話線架設在噪聲比較多的地方時，可能就會導致速率下降。

此外，ADSL 還會受到 AM 電臺廣播的幹擾。電纜內部產生的噪聲也會形成幹擾。

4.1.9 通過 DSLAM 到達 BAS

DSLAM就是多個Modem整合而成的設備

DSLAM，DSL Access Multiplexer，數字用戶線接入復用設備。

它是一種電話局用的多路 ADSL Modem，可以理解為將多個 ADSL Modem 整合在一個外殼裏的設備。

DSLAM 和用戶端 ADSL Modem 的不同

用戶端 ADSL Modem 具備以太網接口，可以與用戶端的路由器和計算機交互，收發以太網包。

DSLAM 一般不用以太網接口，而是用 ATM 接口，和後方路由器收發數據時使用的是原始網絡包拆分後的 ATM 信元形式

DSLAM將電信號還原成數字信息

信號通過電話線到達電話局之後，會經過配線盤、分離器到達 DSLAM ，在這裏，電信號會被還原成數字信息——信元。

DSLAM 通過讀取信號波形，根據振幅和相位判斷對應的比特值，將信號還原成數字信息，這一過程和用戶端的 ADSL Modem 在接收數據時的過程是一樣的。

也有一些 DSLAM 是不將網絡包拆分成 ATM 信元的，而是直接以網絡包的狀態轉換成 ADSL 信號，這樣的 DSLAM 在和後方路由器收發數據時也是使用包的形式。

信元到達BAS包轉發設備

信元從 DSLAM 出來之後，會到達一個叫作 BAS 的包轉發設備。

BAS 和 DSLAM 一樣，都具有 ATM 接口，可以接收 ATM 信元，還可以將接收到的 ATM 信元還原成原始的包。

BAS對包進行處理

接下來，它會將收到的包前面的 MAC 頭部和PPPoE 頭部丟棄，取出 PPP 頭部以及後面的數據。

MAC 頭部和PPPoE 頭部的作用是將包送達 BAS 的接口，當接口完成接收工作後就可以被丟棄了。

具有以太網接口的路由器在接收到包之後也會丟棄其中的 MAC 頭部，道理是一樣的。

BAS將包發送到隧道出口

接下來，BAS 會在包的前面加上隧道專用頭部，並發送到隧道的出口。

然後，網絡包會到達隧道出口的隧道專用路由器，在這裏隧道頭部會被去掉，IP包會被取出，並被轉發到互聯網內部。

網絡是怎樣連接的學習筆記-第四章-ADSL接入網的結構和工作方式(下)