网络是怎样连接的-ADSL接入网的结构和工作方式(下)
4.1.5 ADSL 通过使用多个波来提高速率
信号不一定要限制在一个频率，不同频率的波可以合成，也可以用滤波器从合成的波中分离出某个特定频率的波。即可以使用多个频率合成的波来传输信号，这样能够表示的比特数就可以成倍提高。
ADSL 通过多个波增加能表示的比特数来提高速率。具体为ADSL 使用间隔为 4.3125 kHz 的上百个不同频率的波进行合成，每个波都采用正交振幅调制。
而且，根据噪声等条件的不同，每个波表示的比特数是可变的。即噪声小的频段可以给波分配更多的比特，噪声大的频段则给波分配较少的比特，每个频段表示的比特数加起来，就决定了整体的传输速率。
分配频率不同导致上行和下行速率不同
ADSL 技术中，上行方向（用户到互联网）和下行方向（互联网到用户）的传输速率是不同的，原因也在这里。
如果上行使用 26 个频段，下行则可以使用 95 个或者 223 个频段，波的数量不同，导致了上下行速率不同。
频率越高距离越远受噪声影响越大
当然，下行使用的频段较高，这些信号容易衰减而且更容易受到噪声的影响，因此这些频段可能只能表示较少的比特数，或者干脆无法传输信号。
距离越远，频率越高，这种情况也就越显著，因此如果你家距离电话局太远，速率就会下降。噪声和衰减等影响线路质量的因素在每条线路上都不同，而且会随着时间发生变化。
Modem开机后会测试速度
因此，ADSL 会持续检查线路质量，动态判断使用的频段数量，以及每个频段分配到的比特数。
当 Modem 通电后，会发送测试信号，并根据信号的接收情况判断使用的频段数量和每个频段的比特数，这个过程称为训练（握手），需要几秒到几十秒的时间。
4.1.6 分离器的作用
信号从电话线传入时将电话和ADSL信号分离
信号从电话线传入的时候，分离器需要负责将电话和 ADSL 的信号进行分离（图 4.7）。
电话线传入的信号是电话的语音信号和 ADSL 信号混合在一起的。
如果这个混合信号直接进入电话机，ADSL 信号就会变成噪音，导致电话难以听清。
为了避免这样的问题，就需要通过分离器将传入的信号分离，以确保 ADSL信号不会传入电话机。
传给电话机过滤后的信号，传给ADSL原本的信号
具体来说，分离器的功能是将一定频率以上的信号过滤掉，也就是过滤掉了 ADSL 使用的高频信号。
这样一来，只有电话信号才会传入电话机，但对于另一头的 ADSL Modem，则是传输原本的混合信号给它。
Modem内部有将ADSL频率外的信号过滤的功能
ADSL Modem 内部已经具备将 ADSL 频率外的信号过滤掉的功能，因此不需要在分离器进行过滤。电话局端也有分离器，功能是一样的。
分离器还可以防止电话对 ADSL 产生干扰
放下听筒时电话机的电路和电话线是断开的，拿起听筒时电话信号就会传到电话线上。
这两种状态的差异会导致噪声等线路状态的改变。
如果 ADSL 通信过程中拿起话筒导致线路状态改变，就需要重新训练（握手）。
这就会导致几十秒的通信中断，分离器可以防止发生这样的问题。
也有一种技术能够快速重新握手，即便没有分离器也不会影响 ADSL 通信。G.992.2 的 ADSL规格就包含这种技术。
但 ADSL 信号还是会影响电话，因此 G.992.2 的ADSL 规格中一般还是需要使用分离器。
4.1.7 从用户到电话局
信号从分离器到插电话线的接口，通过室内电话线到达大楼的 IDF 和 MDF
外面的电话线在这里和大楼内部的室内电话线相连接。如果是独栋住宅，就可以将室外线和室内线直接连起来。
IDF，中间配线盘。MDF，主配线盘（总配线架）。
通过配线盘之后，信号会到达保安器
保安器是为了防止雷电等情况下电话线中产生过大电流的一种保护装置，内部有保险丝。
信号进入电线杆上架设的电话电缆
电话线是一种直径0.32～0.9 mm C 的金属信号线，这些信号线如图 4.8 所示被捆绑在一起。
信号线的直径不同，信号衰减率等特性也不同，线越细衰减率越高，因此距离电话局近的地方使用细线，当需要延伸较远的距离时使用粗线。
电话电缆在电话局附近地下电缆隧道进入电话局MDF
电话电缆在用户住宅附近一般是架设在电线杆上，但中途会沿电线杆侧面的金属管进入地下。在电话局附近，电话线都是埋在地下的。
由于电话局附近的地下电缆很多，集中埋设电缆的地方就形成了一条地道，这部分称为电缆隧道（如照片 4.1）。
通过电缆隧道进入电话局后，电缆会逐根连接到电话局的 MDF 上。
4.1.8 噪声的干扰
电话线也会受到来自外部的噪声和来自内部的噪声（串扰）的干扰，导致信号失真。
电话线原本的设计并没有考虑到传输 ADSL这样的高频信号，可以说它比以太网双绞线更容易受到噪声的干扰。
电话线受到干扰的方式和双绞线有些不同。双绞线中只有一路方波信号，信号失真后就无法读取还原成数字信号，于是就会产生错误，但 ADSL 信号受到干扰后并不会立即造成错误。
ADSL 信号分布在多个频段上，只有和噪声频率相同的信号会受到影响而无法读取，即可用的信号数量减少，结果导致速率下降。
因此，电话线架设在噪声比较多的地方时，可能就会导致速率下降。
此外，ADSL 还会受到 AM 电台广播的干扰。电缆内部产生的噪声也会形成干扰。
4.1.9 通过 DSLAM 到达 BAS
DSLAM就是多个Modem整合而成的设备
DSLAM，DSL Access Multiplexer，数字用户线接入复用设备。
它是一种电话局用的多路 ADSL Modem，可以理解为将多个 ADSL Modem 整合在一个外壳里的设备。
DSLAM 和用户端 ADSL Modem 的不同
用户端 ADSL Modem 具备以太网接口，可以与用户端的路由器和计算机交互，收发以太网包。
DSLAM 一般不用以太网接口，而是用 ATM 接口，和后方路由器收发数据时使用的是原始网络包拆分后的 ATM 信元形式
DSLAM将电信号还原成数字信息
信号通过电话线到达电话局之后，会经过配线盘、分离器到达 DSLAM ，在这里，电信号会被还原成数字信息——信元。
DSLAM 通过读取信号波形，根据振幅和相位判断对应的比特值，将信号还原成数字信息，这一过程和用户端的 ADSL Modem 在接收数据时的过程是一样的。
也有一些 DSLAM 是不将网络包拆分成 ATM 信元的，而是直接以网络包的状态转换成 ADSL 信号，这样的 DSLAM 在和后方路由器收发数据时也是使用包的形式。
信元到达BAS包转发设备
信元从 DSLAM 出来之后，会到达一个叫作 BAS 的包转发设备。
BAS 和 DSLAM 一样，都具有 ATM 接口，可以接收 ATM 信元，还可以将接收到的 ATM 信元还原成原始的包。
BAS对包进行处理
接下来，它会将收到的包前面的 MAC 头部和PPPoE 头部丢弃，取出 PPP 头部以及后面的数据。
MAC 头部和PPPoE 头部的作用是将包送达 BAS 的接口，当接口完成接收工作后就可以被丢弃了。
具有以太网接口的路由器在接收到包之后也会丢弃其中的 MAC 头部，道理是一样的。
BAS将包发送到隧道出口
接下来，BAS 会在包的前面加上隧道专用头部，并发送到隧道的出口。
然后，网络包会到达隧道出口的隧道专用路由器，在这里隧道头部会被去掉，IP包会被取出，并被转发到互联网内部。
