摘 要： 為找到一種經(jīng)濟(jì)、高效的寬帶接入技術(shù)，比較了幾種常用接入方式，介紹了廣泛使用的ADSL的基本工作原理，綜合分析了ADSL的接入技術(shù)，提出了新的基于帶路由功能的ADSL的接入方案，并用具體實(shí)例詳細(xì)描述了實(shí)現(xiàn)方法和步驟。
關(guān)鍵詞： ADSL 路由 共享 寬帶接入
信息化時(shí)代人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬及速率提出了更高要求。寬帶的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，由此引發(fā)的寬帶接入已被作為發(fā)展重點(diǎn)。寬帶接入方式主要有以下幾種：基于現(xiàn)有電話網(wǎng)絡(luò)、基于現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)、基于以太網(wǎng)、基于光纖以及無(wú)線接入等[1]。對(duì)于家庭或小型企事業(yè)單位來(lái)說(shuō)，基于電話線的ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶線環(huán)路）寬帶接入技術(shù)既經(jīng)濟(jì)又可靠，因而被廣泛應(yīng)用。
1 ADSL接入技術(shù)
ADSL是以銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)，提供高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N寬帶接入技術(shù)[2]。它為用戶提供上、下行非對(duì)稱的傳輸帶寬，傳輸距離達(dá)到3～5km。作為銅質(zhì)電話線，其理論帶寬為2MHz，有3個(gè)信息通道：(1)標(biāo)準(zhǔn)電話服務(wù)通道。(2)速率為32K～1Mbps的上行通道。(3)速率為512K～8Mbps的下行通道。這3個(gè)通道可以同時(shí)工作，ADSL使用其高頻帶作為數(shù)據(jù)通道。為了在電話線上分隔有效帶寬，產(chǎn)生多路信道，并實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，ADSL采用了多路復(fù)用技術(shù)和調(diào)制技術(shù)[3]。
1.1 ADSL的多路復(fù)用技術(shù)
ADSL采用多路復(fù)用技術(shù)的目的是將銅質(zhì)電話線路上的頻帶劃分成多個(gè)頻率信道，實(shí)現(xiàn)技術(shù)通常有頻分多路復(fù)用技術(shù)（FDM）和回波消除技術(shù)（EC）。采用FDM技術(shù)劃分頻帶時(shí)，首先分離出0～4kHz的低頻段用于傳送模擬電話信號(hào)，然后將剩下頻帶的絕大部分分給數(shù)據(jù)下行通道，一小部分分給數(shù)據(jù)上行通道，這2個(gè)頻帶互不重疊。采用EC技術(shù)劃分頻帶時(shí)同樣先分離出0～4kHz的低頻段用于傳送模擬電話信號(hào)，但是它將剩余部分全部分給數(shù)據(jù)下行通道，再?gòu)臄?shù)據(jù)下行通道中劃分出一部分作為上行通道的帶寬使用。同F(xiàn)DM技術(shù)相比，EC技術(shù)其下行通道的數(shù)據(jù)傳輸容量得到提高，但是由于上行通道和下行通道存在重疊區(qū)域，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)會(huì)存在干擾。為了消除這種干擾，需要通過(guò)使用回波抑制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)信道的分離。
1.2 ADSL的調(diào)制技術(shù)
目前在ADSL中廣泛采用的調(diào)制解調(diào)技術(shù)有正交調(diào)幅調(diào)制(QAM)、無(wú)載波幅度相位調(diào)制（CAP）和離散多音頻調(diào)制（DMT）[4]。其中，DMT是一種多載波調(diào)制技術(shù)。該技術(shù)是目前最具前景的調(diào)制解調(diào)技術(shù)。DMT在工作過(guò)程中，將可用帶寬分成256個(gè)帶寬為4kHz的正交子信道。每個(gè)子信道使用各自的基于QAM的編碼方式。所有子信道可根據(jù)其中心頻率被獨(dú)立調(diào)制并進(jìn)行工作。各子信道可以動(dòng)態(tài)地分配信道中每個(gè)字符可攜帶的比特?cái)?shù)。整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量是所有活動(dòng)狀態(tài)的信道傳輸?shù)腝AM比特?cái)?shù)之和。由此可見(jiàn)，DMT技術(shù)完全是一種自適應(yīng)技術(shù)，它使得可用頻帶的平均傳輸率大大提高，因而具有較高的傳輸效率和抗干擾能力。
1.3 ADSL與用戶個(gè)人網(wǎng)的連接方式
由ADSL連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由中央交換局端模塊和遠(yuǎn)端用戶模塊組成。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。處于局端位置的ADSL Modem（ATU-C）以集成插卡的形式放置在接入點(diǎn)設(shè)備中；分離器用于電話和計(jì)算機(jī)信號(hào)的合成與分離；接入多路復(fù)合系統(tǒng)的Modem通常被組合成一個(gè)所謂的接入節(jié)點(diǎn)（DSLAM）[5]，是最為關(guān)鍵的設(shè)備，它在上行方向完成復(fù)用/集中的功能，將來(lái)自多個(gè)用戶的信號(hào)復(fù)用為一個(gè)更高速的數(shù)據(jù)流送到主干網(wǎng)，在下行方向完成解復(fù)用/尋路的功能，將由主干網(wǎng)來(lái)的高速數(shù)據(jù)流解復(fù)用，并送到正確的用戶端。同樣，用戶端的ADSL Modem(ATU-R)完成數(shù)據(jù)的調(diào)制解調(diào)，分離器完成電話和計(jì)算機(jī)信號(hào)的合成與分離。
2 多用戶利用ADSL共享上網(wǎng)的解決方案
當(dāng)前，多用戶利用ADSL共享上網(wǎng)的解決方案主要有代理服務(wù)器和路由2種方式。
2.1 代理服務(wù)器方式
在這種方式下，將直接通過(guò)ADSL上網(wǎng)的那臺(tái)主機(jī)設(shè)置成代理服務(wù)器，各用戶計(jì)算機(jī)通過(guò)該代理服務(wù)器訪問(wèn)外部信息資源。這種方式要求代理服務(wù)器具有較高的硬件配置，同時(shí)必須處于長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)。如果代理服務(wù)器關(guān)機(jī)，則所有用戶計(jì)算機(jī)均不能訪問(wèn)外部信息資源。
2.2 路由方式
路由方式下，將ADSL設(shè)置為工作在路由模式，所有用戶組成一個(gè)小局域網(wǎng)，每臺(tái)計(jì)算機(jī)均有一個(gè)該局域網(wǎng)的固定IP地址，各用戶可獨(dú)立使用ADSL訪問(wèn)外部資源，與本網(wǎng)中其他計(jì)算機(jī)互不影響。下面以實(shí)例說(shuō)明具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程[6]。
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：ADSL寬帶由當(dāng)?shù)仉娦盘峁?，采用電話線連接，固定IP地址，附送的ADSL Modem是臺(tái)灣產(chǎn)帶路由功能的AFC—600。聯(lián)網(wǎng)所需硬件：帶路由功能的ADSL Modem、集線器Hub或小交換機(jī)(端口數(shù)量根據(jù)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)數(shù)量來(lái)確定，用交換機(jī)時(shí)速度更快)、用戶端分離器、平行網(wǎng)線若干以及每臺(tái)電腦各配網(wǎng)卡一塊。具體步驟如下。
(1)硬件連接。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。按圖2進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，把電話線經(jīng)用戶端分離器連接到Modem的Line端口上，用網(wǎng)線將ADSL Modem的LAN端口與Hub的UpLink端口相連,最后由Hub的其他端口通過(guò)平行網(wǎng)線連接到局域網(wǎng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡上。
(2)局域網(wǎng)中網(wǎng)卡設(shè)置。由于AFC—600默認(rèn)的局域網(wǎng)內(nèi)IP地址為192.168.0.1，所以必須先把局域網(wǎng)內(nèi)的電腦與ADSL Modem設(shè)置成同一網(wǎng)段，否則將無(wú)法通信。具體步驟如下（以Windows 2000操作系統(tǒng)為例，其他系統(tǒng)的設(shè)置大同小異）。右鍵點(diǎn)擊桌面上的“網(wǎng)上鄰居”圖標(biāo)，選“屬性”，在彈出的對(duì)話框中雙擊網(wǎng)卡所對(duì)應(yīng)的TCP/IP協(xié)議，在出現(xiàn)對(duì)話框內(nèi)填入以下相應(yīng)內(nèi)容：
IP為192.168.0.22(此IP地址為192.168.0.2～192.168.0.255間的任意值)
子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0
網(wǎng)關(guān)為192.168.0.1（AFC—600ADSL Modem的局域網(wǎng)地址）
首選DNS為202.102.128.68
備用DNS為210.52.149.2
注意：各地的DNS會(huì)有所不同，具體設(shè)置需咨詢當(dāng)?shù)仉娦挪块T。
(3)修改ADSL（AFC—600）路由器設(shè)置。此操作是該方案的關(guān)鍵所在，操作過(guò)程有一定的危險(xiǎn)性（和修改主板BIOS類似），所以建議讀者用穩(wěn)定性較高的計(jì)算機(jī)來(lái)完成此項(xiàng)操作，具體步驟如下：
?、僭O(shè)置界面的進(jìn)入。打開(kāi)IE瀏覽器，在地址欄內(nèi)輸入192.168.0.1（不同型號(hào)的ADSL，此項(xiàng)值不同），回車后出現(xiàn)登錄畫(huà)面。在“用戶名”和“密碼”欄內(nèi)分別輸入admin和12345678（如有不對(duì)，請(qǐng)查閱ADSL說(shuō)明書(shū)或與供應(yīng)商聯(lián)系），點(diǎn)擊“確定”后登錄到設(shè)置界面，接下來(lái)即可進(jìn)行ADSL的路由設(shè)置。
?、谶M(jìn)行ADSL的基本設(shè)置。ADSL基本設(shè)置如圖3所示。按圖3進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)置。Enabled?設(shè)置為“Yes”；VPI設(shè)置為“8”；VCI設(shè)置為“88”；Static IP Address設(shè)置為“172.23.36.88”(注意：此項(xiàng)內(nèi)容是通信部門分配給用戶的靜態(tài)IP地址，不同用戶內(nèi)容不同)；Subnet Mask設(shè)置為“255.255.255.0”。
③進(jìn)行ADSL的高級(jí)設(shè)置。將ENCAPSULATION設(shè)置為“1483 Bridged IP LLC”；BRIDGE設(shè)置為“Disabled”；Authentication設(shè)置為“CHAP”；其余選項(xiàng)用默認(rèn)值。
④進(jìn)行ADSL的局域網(wǎng)設(shè)置。將IP Address設(shè)置為“192.168.0.1”（此項(xiàng)值作為局域網(wǎng)中各計(jì)算機(jī)的網(wǎng)關(guān)）；Subnet Mask設(shè)置為“255.255.255.0”；Start Address設(shè)置為“192.168.0.2”；End Address設(shè)置為“192.168.0.255”。其中后2項(xiàng)內(nèi)容分別用于設(shè)置局域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)IP的起始和結(jié)束地址。
⑤進(jìn)行ADSL的NAT設(shè)置，將NAT設(shè)置為“NAPT”。
?、捱M(jìn)行ADSL的DNS設(shè)置。DNS設(shè)置界面如圖4所示。按圖4內(nèi)容將Default Gateway設(shè)置為“172.23.36.1”
(此項(xiàng)內(nèi)容不同地區(qū)值不同，需向當(dāng)?shù)赝ㄐ挪块T申請(qǐng))；Preferred DNS Server設(shè)置為“210.52.149.2”；Alternate DNS Server設(shè)置為“10.67.12.130”（后2項(xiàng)內(nèi)容也需向當(dāng)?shù)赝ㄐ挪块T申請(qǐng)，不同地區(qū)也有區(qū)別）。
至此，帶路由功能的ADSL所有設(shè)置均已完成，保存并提交即可。
3 結(jié)束語(yǔ)
與采用代理服務(wù)器共享上網(wǎng)方式相比，基于帶路由功能的ADSL實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的寬帶共享接入不但硬件配置需求低，而且速度快、性能穩(wěn)定。該方法的缺點(diǎn)是：在代理服務(wù)器環(huán)境下本來(lái)由計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)處理的數(shù)據(jù)包分析工作將由調(diào)制解調(diào)器的CPU接管，而調(diào)制解調(diào)器CPU性能畢竟不如計(jì)算機(jī)高。如果在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，當(dāng)并發(fā)請(qǐng)求過(guò)多時(shí)，為了避免內(nèi)部系統(tǒng)崩潰，調(diào)制解調(diào)器將丟棄后來(lái)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，這可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接線路不穩(wěn)定。因此，這種方法只適用于小型網(wǎng)絡(luò)。
參考文獻(xiàn)
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