第11章调制解调器-new

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1、第 11 章调制解调器11.111.1异步调制解调器异步调制解调器如果用户想要连接到 Internet 上，调制解调器是通往其他计算机世界的一条途径。过去的相当长的一段时间里，调制解调器是 PC 系统标准配置设备。对于目前没有使用宽带的用户来说，调制解调器仍然是必须的。调制解调器(Modem)一词（来自调制器 MOdulator/解调器 DEModulator）从本质上描述了一种将计算机使用的数字数据转换为适应于通过电话线进行传输的模拟信号，以及将模拟信号在目标站转换回数字数据的设备。为了将进行模拟信号和数字信号转换的调制解调器与其他设备区分开来，我们所说的调制解调器通常是指模拟调制解调器。典

2、型的 PC 调制解调器是异步设备，意味着它是通过小信息包的断续流来发送数据的。接收系统将获取信息包中的数据，并且将数据重新组合为计算机可以使用的形式。注意即使对于不太熟练的计算机用户来说， “调制解调器”也已经成为很熟悉的术语了.严格地说，这个术语已经常常表示一些不是调制解调器的设备了。本章后面所讲的最新的电缆调制解调器、DSL 调制解调器、ISDN 调制解调器等，它们都没有进行数字数据到模拟信号的转换；然而，由于这些设备与标准的调制解调器类似，主要用来连接 PC 与 Internet 或其他网络，因而它们也称为数字调制解调器。异步调制解调器将数据的每个字节作为分开的信息包来单独发送。同步调制

3、解调器一般被用在租用线路中，这一类型的调制解调器在本章所覆盖的范围之外。在所有形式的异步通信中都需要一个标识一次传输开始的开始位（通常是一位），和一个表示传输结束的停止位。现在几乎所有的异步连接都因此被简写为 N-8-1（无奇偶校验/8 个数据位/1 个停止位） 。每个参数的含义以及它们可能的变化如下所示： 奇偶校验：在错误纠正协议成为标准的调制解调器功能之前，一种简单的奇偶校验机制被用来提供软件级的基本错误检查。现在，奇偶校验几乎不再被使用，该参数的值差不多总是被设置为无。用户也许会在通信软件包中看到的其他可能的奇偶校验值是奇校验、偶校验、标记校验和空格校验。 数据位：该参数表示在信息包（不

4、计起止位）的数据部分实际传送的比特数。PC 一般使用 8 个数据位，但是有些类型的计算机使用 7 比特字节，其他计算机也许需要其他的数据长度。通信程序提供有该选项，以防系统将停止位与数据位相混淆。 停止位：该参数表示附加在每个字节上的停止位的数量。PC 一般使用 1 个停止位，但是其他类型的协议也许需要使用 1.5 或 2 个停止位。在大多数情况下， 用户从来不需要手动修改这些参数， 但是几乎总是提供有这类控制。 例如在 Windows9x/Me/2000/XP 中，如果打开“调制解调器”控制面板，并查看调制解调器“属性”对话框的“连接”属性页，就可以看见“数据位” 、 “奇偶校验”和“停止位

5、”选择器。11.211.2模拟调制解调器模拟调制解调器11.2.111.2.1调制解调器协议调制解调器协议如果两个调制解调器之间要进行通信，那么它们必须共用相同的协议。协议是一种规约，它决定了两个实体进行通信的方式。就像人类必须共用一种共同的语言和词汇来相互交谈一样，两台计算机或两个调制解调器必须共用共同的协议。当使用调制解调器时，协议决定了设备从计算机的数字数据转换而来的模拟信号的属性。经过这些年以后，出现了许多关于调制解调器通信的协议，其中大部分都是由双边委员会开发，被几乎所有调制解调器厂商所接受的。随着硬件技术的改进，调制解调器通信已经变得速度更快、效率更高，利用硬件性能优势的新标准不断

6、被开发出来。对于那些无法享受宽带服务或支付不起宽带连接费用的计算机用户来说，调制解调器仍然是十分有用的设备。注意协议一词也被用耒描述在不同计算机之间必须创建的支持计算机进行通信的软件标准，例如TCP/IP。贝尔实验室和 CCITT 是两个已经提出了调制解调器标准的团体。CCITT（Consultative Committee OnInternational Telephone and Telegraphy ）是国际电报电话咨询委员会，该组织在 20 世纪 90 年代早期被改名为国际电信同盟（ITU） ，但是在老名称下推出的协议仍使用原有的名称。新近开发的协议都被称为 ITU-T标准，这些标准被

7、称为 ITU 电信标准化部分。虽然贝尔实验室的几种老标准仍在使用中，但是贝尔实验室已不再推出新的调制解调器标准。在近年制造的调制解调器都遵照由 CCITT 开发的标准。ITU 是一个由技术专家组成的国际化实体， 它负责开发全球的数据通信标准， 其总部设在瑞士日内瓦。该组织被归为联合国的分支机构，其成员包括来自主要调制解调器厂商、电信公司（例如 A T&T）以及政府团体的代表。ITU 在许多领域创建了通信标准和协议，所以一个调制解调器根据其不同的特点和性能，经常要遵守许多不同的协议。调制解调器协议可以分组为下列 3 个领域（参见表 11-1） ：表 11-1调制解调器协议调制Bell 103Be

8、ll 212ACCITT V .21ITUV.22bisITU V .29ITU V .32ITUV.32bisITU V .34ITU V .90ITUV.92纠错ITU V .42数据压缩ITU V .42bisITU V .44不同的公司（不是贝尔或 ITU）已经开发了其他协议。即使这些公司中的大多数将其协议的全部规约印刷出来， 以便其他厂商可以开发使用这些协议的调制解调器， 这些协议有时还是被称为专用协议。 表 11-2显示了这些年来已经通用了的专用协议中的一部分：调制HSTK56flexX2表 11-2调制解调器专用协议纠错数据压缩MNP 1-4HayesV 系列MNP5 CSP为了

9、保持向后兼容，调制解调器厂商一般都不仅对它们开发的新协议提供支持，并仍旧保留对老协议的支持。调制解调器厂商过去常常声称其产品是 Hayes 兼容的， 这个词组已经像谈到 PC 时说 IBM兼容一样没有意义了。现在调制解调器厂商改为说他们支持标准 A T 命令集，这也就是 Hayes 兼容的意思。A T 命令是由软件发送给调制解调器来激活调制解调器的功能的正文串。例如，跟随有电话号码的 A TDTS 命令将使调制解调器以音频拨号方式来拨打该号码。使用调制解调器的应用程序一般都会为用户生成 A T 命令，但是用户可以使用终端模式的通信程序，乃至是 DOS ECHO命令来直接控制调制解调器。以下对几

10、个在调制解调中的一些概念进行简要介绍11.2.211.2.2比特与波特率比特与波特率当讨论调制解调器的传输速度时，波特率和比特率这两个术语经常被混淆。波特率 （是以法国人EmileBaudot 的名字命名的，这个法国人是异步印字电报机的发明者）是信号在两台设备之间 1 秒钟内变化的速率。例如，如果两个调制解调器之间的一个信号每秒能够以 300 次的速率来改变频率或相位，那么可以说该设备以 300 波特的速率通信。因此，波特是信号发送速率，而不是数据传输速率。每一波特发送的比特数被用来决定实际的数据传输速率，比特率的单位是 bps 或 Kbps，即每秒多少（千）位。有时一个单一的调制变化被用来传

11、送 1 个单一的比特。在这种情况下，300 波特就等于 300bps。如果每次信号变化调制解调器可以发送 2 个比特的数值，那么 bps 速率等于波特率的 2 倍，或者说每300 波特等于 600bps。 大多数调制解调器每波特可以传输多个比特，所以实际的波特率比 bps 速率慢得多。实际上，人们经常错误地使用波特这个术语。我们一般感兴趣的不是原始的波特率，而是 bps 速率，这才是衡量通信速度的真正标准。就像在表 11-3 中显示的一样， 新的调制解调器在每次信号变化时可以发送多个比特的数值：表 11-3信号速率与传输速率波特率6002400240032004469比特/波特调制解调器实际的

12、每秒传输位数240096001440028800如前所述，波特率乘上每波特的比特数就可以决定调制解调器实际的传输速率。因为在常规电话线上的速率很难达到 2400 波特，这就可以解释当电话线质量较差时 28.8Kbps（28000bps）的调制解调器不能工作在 19200bps 以上的原因。像大家随后将看到的，没有使用前面提到的波特来说明所谓 56Kbps 的调制解调器，因为这种调制解调器以完全不同的方式进行工作。11.2.311.2.3 调制与解调调制与解调调制解调器的工作是从调制开始的，它是调制解调器使用的电子信号方法（从调制到解调）。调制是将一种信号经过编码加载到第二种信号上，使第二种信号

13、发生了改变，以便进行传输的过程，而解调正好是这一过程的反过程。调制与解调通常都做在一个设备中，所以我们日常所使用的调制解调器，既包含调制器，也包含解调器。对于将计算机连接到 Internet 上的调制解调器来说，就是将在计算机内部使用的数字数据（ON-OFF，1-0）转换为电话公司的线路上所使用模拟数据，因为这些线路已经修建了许多年，并没有为计算机的使用作考虑。这就是调制解调器中的“调制” 。当模拟信号被其他计算机接收时，信号又被从模拟波形转换回数字数据（参见图 11-1） ，这就是调制解调器中的解调。图 11-1用于连接两台计算机的调制解调器的调制与解调11.2.411.2.4调制解调器的通

14、信方式调制解调器的通信方式目前所有的调制解调器协议（X2、K56flex、V .90、V .92、V .34 和 V .34 annex）的通信方式都是全双工协议。全双工协议指的是依照该协议能够以相同速率同时在两个方向进行通信。例如电话通话就是全双工的，因为双方可以同时交谈。在半双工模式中，通信可以在两个方向进行，但是每次只能传输一方的数据。无线电呼叫中每次只有一方可以说话，是半双工通信的一个实例。11.2.511.2.5调制解调器协议与传输速率调制解调器协议与传输速率调制解调器所使用的协议，是两端的调制解调器自动处理的。基本上来说，调制解调器采用的是对两者共同而言为最快的协议，而且将其方式降

15、低为速率/协议组合， 这样将使调制解调器工作在呼叫期间线路条件的限制之下。表 11-4 列出了目前使用的调制解调器协议及其支持的最大速率。表 11-4现有的调制解调器调制标准和传输速率协议最大传输速率ITU V .34ITU V .34 annexX2K56flexITUV.90ITUV.92前只支持 53000bps（53Kbps）的速率。28800bps（28.8Kbps）33600bps（33.6Kbps）56000bps（56Kbps）56000bps（56Kbps）56000bps（56Kbps）56000bps（56Kbps）尽管 ITU V .90（专有标准 56Knex 和 X

16、2 的后继版本）和 V92标准都支持该速率，但 u.s.FCC（联邦通信委员会）目ITU V .90、V .34 和 V .32 是目前常见的工业标准协议，新的 V .92 调制解调器也支持 V .90。非 56Kbps 的调制解调器能否获得 115200bps 以上的吞吐速率? 可以。如果要达到 115200bps 的速率，那么需要比在现代 PC 串口中使用的 16550 系列串行芯片更好的 UART芯片， 而且要使用内置调制解调器。16650UART 带有 32 字节的缓冲器，而标准 16550UART中使用的是 16 字节的缓冲器。16650 很少被使用在 PC 的内置串口中，而是作为内

17、置调制解调器的一个部件，但是可以通过安装高速串口接口板来增加16650 芯片（这也许需要禁用当前的 COM 端口） 。因此，如果要达到可能的最高速率，那么需要满足下列要求：能够以 230.4Kbps 的吞吐量运行的外置调制解调器、连接调制解调器的串口（COM）上有 16650UART 芯片以及驱动调制解调器的合适软件。注意，并不一定需要兼容 56Kbps 的调制解调器。如果设备被设计为该速率，而且具有正确的 UART芯片和驱动程序，那么使用从 V .34bis 到 ISDN 之类的调制解调器都可以实现 230.4Kbps 的连接。但是与前面提到的低速吞吐速率一样，这些速率也只适用于还没有被压缩

18、的数据。由于 USB 端口的吞吐量较大，连接到 USB 端口的外部调制解调器速率可达 115200bps。因此，如果用户需要将外部调制解调器连接到计算机上，最好使用 USB端口而不要用串口。V V.90.90V .90 是 ITU-T 指定的 56Kbps 通信标准，它协调了 U.S.Robotics（3COM）2 和 Rockwell K56flex调制解调器规范之间的冲突。V V.92.92V .92 是 ITU-T 为 V .90 标准指定的升级版本，它比 V .90 建立握手连接更快，支持呼叫等待，上传速率也更快。V .90 和 V .92 是目前 ISP 支持的通信协议，现在任何一台

19、调制解调器都至少应该支持 V .90 协议。11.2.611.2.6纠错协议纠错协议纠错指的是一些调制解调器在传输过程中识别错误以及自动重发在转换中可能已经损坏的数据的能力。虽然可以使用软件来完成纠错，但是这将给计算机的扩展总线和 CPU 增加额外的负担。通过使用调制解调器中的专门硬件来实现纠错，任何数据错误在被传送到调制解调器的 CPU 之前，就可以被检测出并纠正。与调制一样，两端的调制解调器必须遵守相同的纠错协议才能正常工作。幸运的是，大多数调制解调器生产厂商都使用相同的纠错协议。11.2.711.2.7数据压缩协议数据压缩协议数据压缩指的是在一些调制解调器中用来压缩所发送数据的内置功能，

20、这样可以节省调制解调器用户的时间和金钱。根据调制解调器所发送文件的类型，数据可以被压缩到其原始大小的四分之一，从而有效地将调制解调器的速度提高了 4 倍。例如，带压缩的 14400bps 调制解调器可以得到高达 57600bps 的传输率，28800bps 的调制解调器可以得到 115200bps 传输率，56000bps 的调制解调器则高达 224000bps（只当下载时）至少在理论上。这些都假定了调制解调器内置有 V .42bis 的数据压缩协议，而且数据不是被软件压缩的。事实上，由数据压缩产生的更高的吞吐量只适用于网络上的 HTML和纯文本文件。图形文件以及压缩文件或可执行文件的档案文件

21、， 就像大多数 PDF （Adobe Arcobat Reader） 文件一样已经被压缩了。11.2.811.2.856Kbps56Kbps 调制解调器调制解调器56Kbps56Kbps 限制限制V .34 annex 的 33.6Kbps 速率一度被认为是异步调制解调器所能达到的极限速率。然而， 从 1996 年起，调制解调器生产商陆续推出了速率高达 56Kbps 的调制解调器。这些所谓的“56K”或“56Kbps”调制解调器现在已经相当普及，而且突破 33.6Kbps 限制的方法也越来越多。为了理解这些额外的速率是如何获得的，用户必须要清楚调制解调器的基本原理，即数字信号到模拟信号的转换。

22、正如用户所了解的，传统的调制解调器将数据从数字形式转换成模拟形式，使得数据可以通过公用交换电话网（PSTN）进行传输。在目标系统方，另一个调制解调器将模拟数据转换回它的数字形式。这些从数字到模拟以及从模拟回到数字的转换将引起一些速率丢失。即使电话线物理上能够以 56Kbps 或更高的速率传输数据，但是因为需要进行转换，所以有效的最高速率为33.6Kbps。一个名叫 Shannon 的人提出了一条法则 （Shannon 法则） ， 该法则认为经由 PSTN 传输时， 最大可能的无错数据通信速率大约是 35Kbps，根据现场的噪声略有不同。但是 Shannon 法则假定的是在两个调制解调器之间是全

23、模拟的连接。而现在大多数情况并非如此。在市区，信号在到达电话公司的中心局（CO）之前都是数字式的。CO 将它们转换成了模拟信号再发送到用户家中。考虑到电话系统主要是数字式的这个事实，在某些情况下，可以忽略最初的数/模转换，经由 PSTN 给接受方的 CO 发送全数字的信号。所以，在此只需要1 次数/模转换，而不再是2 次或更多。其结果是用户在理论上可以提高数据传输的速率，而且超过了 Shannon 法则规定的 35Kbps，差不多达到了电话网络所支持的 56Kbps 的速率，但是只能在一个方向。在新的 ITU V .92 标准出台之前，在另一个方向的传输仍然被限制为 V .34 所规定的最大速

24、率 33.6Kbps。ITU VITU V.92.92 和和 V V.44.44突破上传速率限制突破上传速率限制从最早的专用X2和K56flex到最终的ITUV90标准等56Kbps协议， 将下载速率从以前最大的 33.6Kbps提高到了 56Kbps；但是，影响用户发送电子邮件、页面请求和文件传输快慢的上传速率却未因 56Kbps 技术的发展而有所改善，任何 56Kbps 协议的上传速率仍然限制在 33.6Kbps 上。这就会对拨号用户或使用模拟调制解调器上传数据的用户（如单向宽带业务用户）造成严重的速率延迟。现有的 56Kbps 技术还有一些缺点，如用户的调制解调器与远端调制解调器的握手连

25、接建立时间较长，对呼叫等待特性缺少统一的支持等等。2000 年年中，ITU 提出了一种针对连接和上传速度较慢等问题的多层面的解决方案，即 V .92 和 V .44协议（V .92 以前称为 V .90 Plus） 。从其名字可以看出，V .92 是 V .90 协议的延续，任何支持 V .92 的调制解调器也支持 V .90。V .92 没有增加最大的下载速率（56Kbps） ，但提供了以下主要特性： QuickConnect（快速连接） 。QuickConnect 存储了电话线的特性，并在任何使用该电话线的时候使用这些存储的信息，从而减少了连接建立的时间。对于那些多次从同一个地方连接到 I

26、nternet 上的用户来说，调制解调器建立连接的时间将从 27 秒钟降低到一半的时间。但要注意，这种连接建立时间的减少只有在初始连接建立以后才会发生，这样才会存储其电话线特性以供以后使用。 Modem-on-Hold（Modem 保持） 。Modem-on-Hold 特性允许用户接收来话，并且讲话时间可以比目前一些专用呼叫等待调制解调器允许的时间更长一些。Modem-on-Hold 使 ISP 能够控制用户接电话的时间，同时保持当前的调制解调器连接；该特性支持的最短时间为 10 秒，也允许更长的时间（甚至是无限长!） 。M0dem-on-Hold 也允许用户在不断开当前的调制解调器连接的情况

27、下呼出电话。与以前的专用解决方案类似，Modem-on-Hold 也需要用户的电话线具有呼叫等待功能，并且需要 ISP 支持 V .92 的这种特性。注意尽管 Modem-on-Hold 对于只有一根电话线的用户很有好处（因为这允许在一根电话线上同时处理来话和去话） ，但对于 ISP 来说并没有好处，因为当用户保持 Intemet 连接时，ISP 的调制解调器不能接受别的请求。如果 ISP 支持 Modem-on-Hold，他们必须增加更多的调制解调器来保持服务质量。之所以需要更多的调制解调器，是因为在有了 Modem-on Hold 特性以后，ISP 不能指望用户断开其 Intemet 连接

28、来接收电话或往外打电话。 PCM Upstream（PCM 上传） 。PCM Upstream 突破了 33.6Kbps 的上传速率，使上传最大速率可以达到 48Kbps。不过由于电源的问题，PCM Upstream 会将下载速率降低 1.3Kbps 到 2.7Kbps，甚至更多。支持 V .92 的调制解调器一般也支持新的 V .44 数据压缩标准。V .44 代替了 V .22bis，可以提供 6:1 的压缩比，这比V .22bis 提高了 25以上。对于同样的连接速率，V .92/V.44 调制解调器下载页面明显比V .90/V.42bis 要快。11.2.911.2.9调制解调器的使用

29、调制解调器的使用PC 的调制解调器可以采用的有外部设备或内置扩展卡形式，其中外部设备大都是插在 PC 的串口或USB 口上，带有自身的电源，内置扩展卡是插在计算机内部的总线插槽上。大多数调制解调器厂家都生产同一种型号的内置和外置（RS-232 串行或 USB）式样。图 11-2 从左到右依次展示了外置串口、USB口和内置扩展卡三种接口类型的调制解调器。图 11-2三种形式的调制解调器因为外置式样包含有单独的外壳和电源，有时还需要购买串行调制解调器和 USB 电缆，所以要稍微贵一点。内置调制解调器和外置调制解调器在功能上是相同的，但是关于用户使用何种类型的调制解调器的决定，取决于用户是否有空闲的

30、总线插槽或者串口、是否有USB端口和 Windows 98/Me/2000/XP、在桌面上有多大空间、系统内部电源的容量，以及打开计算机机箱的方便与否。外置调制解调器可以通过指示灯来提供视觉反馈，这些指示灯使得可以很方便地了解到调制解调器是否仍处于连接状态，以及是在发送还是接收数据。但是现在的一些通信程序包含有这些指示灯在屏幕上的仿真，从而提供了相同的信息。当然在其他一些状况中， 内置调制解调器更优越。 为了防止用户计算机的串口上没有带缓冲器的 UART芯片（例如 16550） ，许多内置调制解调器在板上带有 16550UART芯片。这些调制解调器所带有的 UART使得用户从将 UART 串口

31、升级的烦恼中解脱出来。同样，由于计算机串口的限制，外置 56Kbps 的调制解调器也许不能达到其最高速度。而外置 USB调制解调器或内置的使用 PCI 插槽的调制解调器可能更可取。使用表 11-5 可以看出内置和外置调制解调器的对比。表 11-5外置调制解调器与内置调制解调器的对比特性是否固有 UART芯片价格比较安装方便性外接电源被挂起时的复位对操作的监视常见接口类型无高方便需要（USB Modem不需要）将调制解调器断电，再打开容易外部信号灯RS-232 串口或 USB端口外置调制解调器有低困难不需要重新启动计算机困难除非通信软件仿真信号灯PCI 或 ISA内置调制解调器并不是所有以相同速

32、度工作的调制解调器都具有相同的功能特性。许多调制解调器厂家生产以相同速度运行的调制解调器，但是不同的功能设置有不同的价位。越贵的调制解调器通常支持更高级的功能，例如独特的响铃支持、呼叫者 ID、语音和数据、视频会议和呼叫等待支持。如果用户生活在农村或者在老城区附近，那么电话线的质量可能会影响调制解调器的正常使用，劣质的线路将使得通信很难可靠，从而限制设备以 33.6Kbps 以上的速度进行连接的能力。要考虑的另一种功能是调制解调器对电气损害的抵抗性。一些品牌的调制解调器带有内置的电源保护，但是每个调制解调器都应当与电涌保护器一起使用，这样可以允许用户通过保护器来接通电话线，以防止高压电涌。11

33、.311.3常见宽带接入类型及相关数字调制解调器常见宽带接入类型及相关数字调制解调器用户经常需要下载一些大容量的升级软件和动态网站提供的音乐或全动作视频，在线服务的需求也越来越旺盛，但即使最快的模拟调制解调器也不能胜任这些沉重的业务。所以，越来越多的用户开始垂青各种宽带 Internet 接入方案，常用的包括： DSL LAN CA TV 网络 GPRS、CDMA 1x ISDN 电力线 卫星通信用户一般会获得上述接入服务中的一种，如果用户居住在大中型城市中，还可以享受两种以上的这种宽带业务。本章以下的部分将着重讲述这些宽带接入方式及其技术。11.3.111.3.1DSLDSL宽带 Inter

34、net 业务中，目前最普及的就是 DSL（Digital Subscriber Line，数字用户环路） 。它可以使用现有的简单老式电话服务（POTS）的模拟线路来提供高速的 Internet 访问。并不是每种 DSL 都适用于现有的线路，如果用户与电话公司中央交换机之间的距离太远将影响安装与使用。有些涉及到 DSL 的技术文章通常谈到 xDSL， 其中的 x 代表本地电话公司和 ISP 提供的 DSL 的不同版本。一般来说，DSL 是任何数字用户环路服务的通称。表 11-6 列出了各种不同类型的 DSL。表 11-6DSL 类型的比较DSL类型IDSLCDSLDSL LiteHDSLSDSL

35、说明ISDN 数字用户线DSL类型ADSL说明非对称数字用户线Westell开发的速率自适应 DSL由欧洲的一家公司推出的单向 DSL速度很快的数字用户线Rockwell 开发的客户 DSLRADSL无分解器且不需“交易开始”的 DSLUDSL高比特率的数字用户线对称 DSL（也就是 X-速度）VDSL对于任何类型的 DSL，一种称为 DSL“调制解调器”的外部设备通常采用如下方式与计算机相连： 通过网线连接到以太网卡端口。 通过 USB线缆连接到计算机的 USB 端口。 内置扩展卡式DSL 调制解调器通常通过 RJ-11 接口与电话线路连接，为了实现上网和打电话互不影响，用户需要安装一种称为

36、分离器的小型设备，阻塞来自电话、应答机以及类似设备的干扰信号。分离器可以直接与电话接口相连接，也可以安装在电话、应答机、传真机与出口之间的入线上（参见图 11-3） 。图 11-3两种典型的 DSL 安装方式ADSL（非对称 DSL）类型的 DSL 用得最普遍。由于普通的电话受交换机的限制只使用了 04kHz 的频段，所以可以采用频分复用技术在电话线的 4kHz 以上的频段传送数据。ADSL 的频率分配为：04kHz语音信号，2050kHz 上行频率，1401100kHz下行频率，即上下行分开。这里所谓“非对称”是指双向传输速率不一样，上行速率指用户计算机向 Internet 传送数据的速率，

37、而下行速率是指从 Internet 下载的数据到用户计算机的速率。理论上 ADSL上行速率可达 1.5Mbps，下行速率可达 14.9Mbps，考虑到干扰等情况，实际上传输速率一般为上行 640Kbps，下行 8Mbps，传输距离达 35 公里。上行速率比下行速率快对大多数用户来说没有什么问题，因为下载网页、图像和文件是 Internet 的主要用途。ADSL的优点大致有以下几点： 理论上比模拟调制解调器快 200 倍左右的高速率，通常服务提供商会提供不同的接入速率供用户进行选择，常见的有 512Kbps、1Mbps 和 2Mbps（下行速率） 。 充分利用现有的电话线，只要在线路两端加装 A

38、DSL设备，就可为用户提供宽带服务。 上网和打电话互不影响，分离器能将数据信号和语言信号区分，在局端能通过分离器将数据信号直接送到网上，而不通过电话交换机。当有语音信号时才通过电话交换机。 使用 ADSL上网时，只需交上网费，不再交电话费。 ADSL的网络拓扑采用的是星型拓扑结构，为每个用户提供了固定，独占的带宽，保证用户发送数据的安全性。图 11-4 展示了一款典型的 ADSL Modem和分离器。图 11-4一款典型的 ADSL Modem和分离器11.3.211.3.2LANLANLAN 宽带就是利用局域网的技术连接到 Internet，常见的是 FTTBLAN，也就是光纤到大楼，在大楼

39、内部再通过交换机等设备向用户提供标准的以太网接口，从而在大楼内部构建成一个局域网来接入Internet。根据光网络单元（ONU）的位置，光纤接入方式可分为如下几种：FTTB（光纤到大楼） ；FTTC（光纤到路边） ；FTTZ（光纤到小区） ；FTTH（光纤到用户） ；FTTO（光纤到办公室） ；FTTF（光纤到楼层） ；FTTP（光纤到电杆） ；FTTN（光纤到邻里） ；FTTD（光纤到门） ；FTTR（光纤到远端单元） 。LAN 宽带的实现是通过现有的成熟的以太局域网技术，简单而容易搭建。另外，由于用户共享带宽，所以当小区或大楼上网用户增多时对网速会有影响。11.3.311.3.3CATVC

40、ATV网络网络它是 DSL 技术主要的竞争对手之一，在 CA TV（有线电视）网络上开发的宽带接入技术已经成熟并进入市场。Cable Modem（电缆调制解调器）用于 CATV 网络进行数据传输，与传统的 Modem 在原理上都是将数据进行调制后在电缆的一个频率范围内传输， 接收时进行解调。 它们的不同之处在于， Cable Modem是通过 CATV 网络的某个传输频带进行调制解调的。有线电视公司一般从 42750MHz 之间电视频道中分离出一条 6MHz的信道用于下行传送数据，上行数据一般通过 542MHz 之间的一段频谱进行传送。Cable Modem 一般使用 QPSK 调制，目前的调

41、制方式有 256QAM 和 64QAM 两种，但使用 64QAM+QPSK 调制者居多。在使用 64QAM 调制时，Cable Modem 最大提供下行 10Mbps，上行 10Mbps 的共享速率。使用 256QAM调制时，Cable Modem 最大提供下行 36Mbps，上行 10Mbps 的共享速率。利用 CA TV 网络上网一直以来都是广电部门主推的网络接入方式，交互式电视、收费高清电视、交互式机顶盒等等其实都是属于它的范畴。传统的 CA TV 网络的信息传输都是单向的，需要将单向 CATV 网络改造成双向 HFC （光纤同轴混合）网后才能工作，所以目前提供 CATV 网络接入还只能

42、在部分已经进行了双向改造的地区实现。另外，CATV 网络常采用类似以太网的共享带宽方式，当用户增加到一定数量时，其速率将会下降。图 11-5 展示了一款典型的 Cable Modem。图 11-5一款典型的 Cable Modem。11.3.411.3.4GPRSGPRS、CDMA 1xCDMA 1xGPRS、CDMA 1x 无线上网分别由中国移动（随 e 行）和中国联通（掌中宽带）提供，它们同属 2.5代宽带移动通信技术，用户使用 GPRS 或 CDMA Modem 拨号即可接入 Internet，主要满足用户对移动上网的需求。GPRS 是通用分组无线业务 （Gen eralPacketRa

43、dioService） 的英文简称， 是一种新的分组数据承载业务，GPRS 无线上网覆盖范围广，但它的接入速率较低，只能用来进行一些日常网页浏览和数据量不是很大的邮件收发。而 CDMA是码分多址（Code-Division Multiple Access）技术的缩写，是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术， CDMA 网络升级至 CDMA 1x 网络后， 在接入速率上较 GPRS无线上网方式有较大改进，但开通 CDMA 1x 无线上网的地区不如 GPRS 普及。GPRS 的峰值速率为 115.2Kbps，CDMA 1x 的峰值速率为 153.6Kbps。实际使用环境中，G

44、PRS 的平均速率可以达到 2040Kbps，CDMA 1x 的平均业务速率为 80100Kbps。另外，GPRS 采用语音和数据共享信道，如果网络用户数量或语音用户数量增加到一定程度，每个GPRS 用户可以使用的带宽将进一步的降低。CDMA 1x 的数据和语音采用不同的信道传输，在同一基站下语音用户数量增加，也不会影响数据通信。图 11-6 展示了典型的 GPRS 和 CDMA Modem。图 11-6典型的 GPRS 和 CDMA Modem11.3.511.3.5ISDNISDN为了摆脱异步调制解调器速度极限的束缚，用户只能选择数字化的服务， 早期出现的 ISDN（IntegratedS

45、ervices Digital Network，综合业务数字网）是走向数字化通信的第一步。有了 ISDN，用户能够以高达128Kbps 的速度连接到 Internet。ISDN 服务并不是宽带 Internet 访问的最佳方案，它主要是为电话应用而设计的，包括语音、传真和电话会议等，但 ISDN 并不需要 DSL 那样好的电话线路，所以 ISDN 在那些 DSL 无法奏效的地方使升级电话系统成为可能。在标准的 ISDN 连接中，带宽被分为以 64Kbps 的速率运行的承载通道（B通道）和一个能根据服务类型以 16Kbps 或 64Kbps 的速率运行的增量通道（D 通道） 。B通道传输发送的语

46、音或用户数据，D 通道传输操作通信。换句话说，用户通过 B通道的线路来交谈、上网或传真。ISDN 服务有两种类型：基本速率接口（BRI）和主速率接口（PRI） 。BRI 服务主要面向私人和家庭用户， 由两个 B 通道和一个 16Kbps 的 D 通道组成， 共计 144Kbps。 典型的 BRI 服务将支持用户使用一个 64Kbps的 B 通道来交谈，同时可以使用另一个 B 通道来运行计算机以 64Kbps 的速率进行网上冲浪。一旦挂断电话，两个 B 通道就都空闲了。如果用户正确地设置了 ISDN 服务，那么由于用户就能以 128Kbps 的速率上网。PRI 服务更多地是面向商业用户，例如与电

47、话公司中心局（CO）的 PBX 连接。在北美和日本，PRI 服务由 23 个 B 通道和一个 64Kbps 的 D 通道组成，共计1536Kbps，通过标准的 T-1 接口运行；在欧洲，根据E1 电信标准，PRI 服务由 30 个 B 通道和一个 64Kbps 的 D 通道组成，共计 1984Kbps。ISDN 中的“数字”代表着不再需要调制解调器了。ISDN 连接从起点一直到用户的 PC 都是数字化的不再需要数字模拟的转换。 因此被用来将用户的 PC 连接到 ISDN 线路上的所谓 ISDN 调制解调器更正确的叫法应该是终端适配器。终端适配器的式样有扩展卡或者更像调制解调器的连接到串口的外部

48、设备。图 11-7 展示了一款典型的 ISDN Modem。图 11-7一款典型的 ISDN Modem切记为了获得最好的性能，用户应该购买一个外部 ISDN 终端适配器连接到计算机的 USB 端口上，或者使用内置的 ISDN 终端适配器。具有压缩功能的终端适配器可以以高于串口的能力可靠地收发数据。即使是 2:1 的中等压缩率，也会超过多数高速 COM 端口支持的最大速率 232Kbps；而 USB 端口支持的速率可达 12Mbps，很容易支持最快的 ISDN 连接。因为 ISDN 有 3 个通道，它支持可能包含有组合情况的综合服务，例如语音+数据、数据+数据、语音+传真、传真+数据等等。如果

49、用户的 ISDN 设备带有对模拟服务的支持，那么用户的 ISDN 连接可以“延伸和接触”常规电话、传真机和其他 POTS 设备（请参见图 11-8） 。图 11-8典型的 ISDN 布局11.3.611.3.6电力线电力线电力线通信（Power Line Communication，PLC）通过利用传输电流的电线作为通信载体，使得 PLC具有极大的便捷性。PLC 设备分局端和电力调制解调器（PLC Modem） ，局端负责与内部电力调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时，来自用户的数据进入调制解调器调制后，通过用户的配电线路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到 Internet 网

50、络。只要在任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受 4.545Mbps 的高速网络接入。另外，可将房屋内的电话、电视、音响、冰箱等家电利用 PLC连接起来，进行集中控制，实现“智能家庭”的梦想。电线上网虽然存在信号受电线信号的影响较大，在用电高峰易出现信号波动问题，但其仍不愧是一种灵活和可移动的宽带上网方式。图 11-9 展示了一款典型的 PLC Modem。图 11-9一款典型的 PLC Modem。11.3.711.3.7卫星通信卫星通信卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用，即把地球站发上来的电磁波放大后再返送回另一地球站。地球站则是卫星系统与 Interne

51、t 网络的接口，地面用户通过地球站出入卫星系统形成链路。由于静止卫星在赤道上空 3600 公里处，它绕地球一周时间恰好与地球自转一周（23 小时56 分 4 秒）一致，从地面看上去如同静止不动一般。三颗相距120 度的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。卫星接入业务具备以下特点：通信距离远、覆盖面积大、不受地理条件限制，卫星数据业务可以跨国、跨洲开展，与地面通信线路相比具备极大的优势。可以实现在任何地点的高速 Internet 访问， 设备可以安装在车顶或者其它可移动装备上高速接入 Internet， 不论在地球的哪个角落，卫星通信设备都可以提供给用户稳定的 Internet 接入。