ISDN、ADSL与Cable Modem之比较

2019-11-03 18:45:06

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供稿：网友

ISDN、ADSL与Cable Modem之比较
　　在宽频时代出现以前，作为个人用户要想连接Internet只能使用Modem 拨号入网方式，而这种接入方式的致命缺陷就是速度之低实在不敢恭维。而九十年代末56K Modem标准之争烟消云散之后Modem迎来的黄金时代则稍纵即逝。为此，代表着宽频时代的ISDN、ADSL、Cable Modem三种高速接入技术脱颖而出。

　　本文将对这三种技术进行分析与评述。

　　一、ISDN 技术

　　ISDN（Integrated Services Digital Network：综合业务数字网）。ISDN 虽然早在二十年前概念就已诞生，十五年前开始推出产品，但真正得到推广只是近几年的事，到 1998 年国内才开始启动。目前国内也只有北京、上海、天津、广州等大城市以及部分各省会城市开通了 ISDN 业务。

　　1、ISDN 概述

　　ISDN 目前主要提供两种类型服务：一种是 BRI（Basic Rate Interface：基本速率接口）服务，再一种是 PRI（Primary Rate Interface：一次群速率接口）服务。前者适用于个人用户和小型企业；后者适用于大型企业和集团用户。国内目前所涉及的主要是适合于个人用户的 BRI 服务。

　　ISDN 作为专用的全数字化网，它能以迅速、准确、高效的方式提供各种通信网络中现有的服务，不论信息是语音、文字，还是图形、图像都可以转换成数字信息进行传输。即使是如今时髦的多媒体会议电视，ISDN同样可以最大限度给以满足。由此可见，ISDN 的优点在于它可直接进行数字信号的交换和传输，具有完整的数字传输标准，并能根据需要分配其带宽。同时将通信技术和数据处理技术有机结合后，还可以延伸很多以前未曾涉及的新业务领域。

　　专业人士都知道，利用传统的 PSTN（Public Switched Telephone Network：公共交换电话网）进行数据传输，虽然网络内部也实现了数字化，但由于电话局到用户这段线路之间采用的仍是模拟传输方式，因而这就不可避免的会出现噪声积累而引起失真。而采用 ISDN 方式，由于用户线路实现了数字化，因而传输质量自然得到很大提高。

　　ISDN 比现有的 PSTN 传输速度快很多，它能够真正实现 PSTN 的数字化。它能使未压缩的数字信息在全球范围内以 128kbps 的速率进行传输，而且通过现有的电话线路即可完成这一切工作。ISDN 与普通模拟 Modem 不同的是，数据联接可以实现真正瞬间完成。ISDN 采用“点对点”协议时，接入 Internet 快速简便，采用“多重链路”时可实现 128kbps 数据传输率。

　　2、ISDN 的工作方式

　　目前我国常用的 ISDN 线路（BRI）工作方式是 2B＋D 模式（它已成为 CCITT 标准），即：两个 B 信道（Channel，它是基本数字信道）和一个 D 信道（控制数字信道）组成，每个 B 信道可以提供 64Kbps 的语音或数据传输，D 信道可提供 16Kbps（个别的也有 64Kbps 的）的信令控制作用，因此 BRI 总的频宽为 144Kbps。

　　B 信道就是承载信道，其速率是根据数字化声音的一项被称为 PCM（Pulse Code Modulation：脉冲编码调制）技术标准得到的。D 信道是信令控制信道，用户通过它发出请求建立或终止联系的信息。

　　在 2B＋D 模式中，用户可以在一条电话线上（一个用户号码）实现两路不同方式的同时传输。用户只要拥有一条 ISDN 线路，就可以提供上网、电话、传真、可视图文等多种业务，也可以享受一边上网冲浪，一边电话聊天的乐趣；当然也可以两个人同时电话聊天。也正因为有此独到之处，ISDN 在如今的高智能化小区很受宠爱。

　　3、ISDN 的速度

　　传输速度快是 ISDN 的突出特点。它的一条 B 信道速率就可达到 64Kbps，其接入速率至少是普通 PSTN＋45Kbps 速率（必须是 56K Modem开足马力）所能达到的 1.4 倍。而如果将两条 B 信道合起来使用，这样就可以轻而易举的达到 128Kbps 的传输速率。128Kbps 至少是 45Kbps 速率（56K Modem 方式）的 2.8 倍，让你尽情享受高速冲浪带来的快感。而由此节省下来的时间和通讯费更是难以用金钱来衡量。

从笔者测试来看，正常情况下使用一个 B 信道 Data Download（数据下载）速率为 6K/s 左右，如果两个信道合并使用可以达到 12K-14K，这还只是平均下载速度。而一般 56K Modem 最高不会超过 5K/s（当然这还是电话线路质量相当好时，笔者的经验是夜半三更凌晨 2 至早晨 7 点速度最快，想必很多“网虫”都有这样的体会），如果遇到堵塞的话速度就很难保证了，有时甚至只有 1K/s。不仅如此，ISDN 还可以在 64K 速度上网的同时，在另一个通道上电话聊天，这正是 ISDN 享有“一线通”赞誉的主要原因。

　　4、ISDN 设备的选用

　　已经申请了 ISDN 线路是否就意味可以高速网上冲浪了？这当然还不行，作为用户还需要购买相应的设备。ISDN 用户端设备主要有以下四种类型：① ISDN 网络终端（NT1 或增强型产品 NT1 PLUS）；② ISDN 终端适配器（TA：Terminal Adapter）；③ ISDN 接入适配卡（也称为 PC CARD 或 PC TA）；④ ISDN 数字电话机。有关 ISDN 设备的选用，笔者将有专门文章详细介绍，请各位自行参考。

　　NT1 PLUS 与 NT1 的最大区别在于它可以直接连接普通模拟电话机；而 NT1 则要求必须是数字电话机。可见，NT1 PLUS 为用户提供了很大方便。

　　ISDN TA 和 PC TA 的选购与 Modem 一样，稳定性和速度是首要考虑的问题，至于其它性能或附加功能应放在其次。另外，使用 Winodws 98 操作系统的朋友一定要注意了解清楚所选用的设备能否支持 Winodws 98。要说遗憾的是，Winodws 98 不支持Modem 与 PC TA 或 ISDN TA 的多重连接。这一点请各位注意。

　　5、存在的问题

　　限于国情条件目前只有在一些大城市才开通了 ISDN，而中等以下城市则相对少见，这并不是因为设备费用和初装费用问题，而是一些中小城市的传输费用居高不下。因此，在一些中小城市大多数“网友”仍选择Modem 拨号上网。当然，如果遇到电信局的优惠安装大行动时一定不要错过。

　　再有，尽管 ISDN 的数据传输率可达到 128Kbps（比 56K Modem 的拨号上网要快得多），但是也应该承认那只是它的最佳工作状态，实际使用过程中也会有所下降。而且从发展趋势看，ISDN 的频宽毕竟比较窄，面对未来的宽频网络时代，ISDN 同样会面临着捉襟见肘的尴尬。从这个角度论，ISDN 只是一个过渡性提速方案，解燃眉之急可以，说它也是发展方向未免牵强附会。

　　对于有人说 ISDN 是“鸡肋”，笔者不同意这种观点，因为 ISDN 价格逐年下降，带宽对于个人用户也够用，假设真要在网上看电影恐怕 ADSL 也比不过 CATV 网，这样说来 ADSL 才是“鸡肋”。因为以 ADSL目前过高的“门槛”状况它才处于高不成低不就的尴尬境地。

　　二、ADSL技术

　　ADSL（非对称数字用户专线）是 xDSL 传输技术中最常用的一种，也是目前最为看好的一种。DSL 是 Digital Subscriber Line 之缩写，可翻译为“数字用户专线”，有些媒体也写成 Digital Subscriber Loop，翻译为“数字用户环线”。

　　1、ADSL 概述

　　ADSL 的概念起源于 1996 年，它一问世就以至少 1Mbps 的带宽令业界刮目相看，其磅礴气势让 ISDN 技术相形见绌。从使用角度看，用户只要拥有 ADSL 专线，接上电源，无须拨号过程便可以直接享受到高速网上冲浪服务（可以 24 小时全天在线）。目前尚未推广的一个重要原因就是价格以及设备等原因。

　　ADSL 这种方案最大特点是不需要改造信号传输线路，完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质，只要配上专用的 MODEM 即可实现数据高速传输。

　　ADSL 是非对称传输模式，它的数据上传（Data Upload）与数据下载（Data Download）速度不一致。从目前的使用情况看，在一对铜质电话线上 Data Upload 一般只有 640Kbps-1Mbps，而 Data Download 理想状态下最大可以达到 10Mbps（通常情况下为 1Mbps-8Mbps）。有效传输距离一般在 3-5 公里。完全可以满足多媒体全屏动态图像要求，也正因为如此，ADSL 技术将成为 Internet 高速冲浪、视频点播（IAV）、远程局域网络（LAN）访问等理想的接入方式。

通过比较我们不难看出，ADSL 比起 ISDN 的 128Kbps 速率上的优势不言而喻，而普通拨号上网的 56Kbps Modem 更是甘拜下风。不仅如此，ADSL 更为引人注目的地方还在于它能在一条线上分别传送数据和语音信息，而且数据信息并不通过电话交换机设备，这样一来不仅减轻了电话交换机方面的负载，并且专线上网方式无需拨号，这意味着使用ADSL上网可以免交电话费。无须额外的交电话费这也是ADSL的诱人之处。

　　此外，ADSL 设备的接入与 ISDN 相比并没有太大区别。如果 ISDN已无法满足你对频宽的需求，而你经济条件又允许的话，不妨考虑一下ADSL。

　　除 ADSL 外，DSL（Digital Subscriber Line）技术中还有 HDSL、SDSL、VDSL、RADSL 也在进行试用。HDSL 属于对称传输模式，有效距离为 3-4 公里，需要 2-4 对铜质电话线。SDSL 也属于对称传输模式，有效距离为 3 公里，只需 1 对铜质电话线。VDSL 属于非对称传输模式。需要 1 对铜质电话线。它可以成为具有高性能/价格比的替代方案，RADSL 也属于非对称传输模式。特点与 VDSL 相似但传输速度逊色一些。对称传输模式更适用于企业“点对点”连接应用，如大量数据传输、视频会议等。与非对称传输模式比较而言它的应用市场相对要小得多。而非对称传输模式由于可以根据双绞铜线质量的优劣和传输距离的远近动态调整用户访问速度，这就使得它们成为网上高速冲浪、视频点播（IAV）、远程局域网络（LAN）理想的接入技术。毕竟下载数据的需要量要远远高于上传数据需求量。

　　2、ADSL 核心技术

　　ADSL 的核心技术实际上就是编码技术，目前我国使用的是基于 DMT（Discrete Multitone：离散多音）复用编码方式。此外，常用的还有CAP（Carrierless Amplitude/Phase：抑制载波幅度/相位）编码方式。尽管两种方式都采用正交调幅（QAM），但 DMT 中数据是被调制到多个载波之上，而 CAP 中数据则被调制到单一载波之上。比较而言，DMT 技术具有很强的抗干扰能力，而且对线路依赖性小，只是实现起来相对复杂，成本稍高一些。

　　DMT 将它以 4K 为宽度单位分为 25 个上行子通道和 249 个下行子通道。与 ISDN 单纯划分独占信道不同，ADSL 中使用了调制技术，即采用分频多路复用（FDM）技术或回波抵消（Echo Cancellation）技术实现有效带宽的分隔，从而产生多路信道，而回波抵消技术还可以使上行频带与下行频带叠加，使频带得到复用，因此使得带宽得以增加。此外，DMT还可根据探测到的信/噪比自动调整各个子通道的速率使总体传输速度接近给定条件下的最高速度。这些正是 DMT 优势所在。

　　3、ADSL 的选购与安装

　　ADSL 的速度在当前几种宽频接入技术中最快，当然接入设备费用也最高，个人用户包括终端设备、开户费及调试费一次性收取 3000 元不等的费用（各地方有所不同）。由于是专线上网，无须交电话费，因此电信局对 ADSL 线路使用的收费标准通常采用包月制。每月 400 元的网络通信费是目前个人用户停留在观望阶段的主要原因。

　　ADSL Modem 的知名生产厂商有 Rockwell（罗克威尔）、AT&T、Cisco、E-TECH、3Com 等。台湾代表性厂商有致福、诚洲、华硕、突破通讯、亚旭、力宜、智邦、神通、盛达、友讯、凯硕、惠勤等。

ADSL 的安装包括局端线路和用户端设备两部分。局端方面，由服务商将用户原有的电话线中串接入 ADSL 局端设备，只需三分钟即可完成；用户端方面，设备安装也很方便，只要将电话线连上滤波器，滤波器再与ADSL Modem 连接，最后是在 ADSL Modem 与电脑之间用一条交叉网线连通硬件安装即告完成。接下来是设置 TCP/ip 协议中的 IP、DNS 和网关参数项等，这个步骤完成后整个安装工作结束。

　　5、ADSL 面临的问题

　　在中等以下城市及沿海地区，可以优先使用 ADSL 技术，这是因为这些地区的 PSTN 已相当普及，而且覆盖面很广，更主要的是它不象 CATV 网那样需要集中才有优势。一些发达国家优先将 ADSL 列为发展对象的做法也未必适合中国国情。至于有专家估计 10 年内中国新建小区中大部分可以使光纤进入家庭，10M-100M 以太网就足以游刃有余了，ISDN 只是一个过渡，到那时还要 ADSL 干什么？另外，在部分城市使用 ADSL 还存在一个问题就是目前绝大部分线路需要改装和增加 IP 线路，这需要一定费用支出，鉴于此，目前 ADSL 对个人用户还不适用，就是企业应用也要谨慎从事。

　　至于有的专家认为，中国有可能从现在的 56K Modem、ISDN 绕过ADSL 而直奔 CATV 网（目前 CATV 普及率高于 60％的国家主要有美国、加拿大、日本、瑞士、荷兰、比利时等），对此笔者认为这种可能性确实很大。如果这个论点真的成立，ADSL 在中国市场的前景不容乐观，但问题是真会出现这样的发展事态吗？须知，当今世界任何事情都可能随时发生，有时很是看好的一个项目，转眼之间情况急转直下。

　　三、Cable Modem

　　Cable Modem（线缆调制解调器）是近两年开始试用的一种超高速Modem，它是利用现成的有线电视（CATV，也有部分媒体写成 Cable TV）网进行数据传输，到现在它已是发展比较成熟的一种技术，而通过 Cable Modem 和有线电视网的结合访问 Internet 已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。

　　1、Cable Modem 概述

　　由于 CATV 的带宽是 PSTN（公用交换电话网）根本无法比拟的，因而采用 Cable Modem 进行数据传输时的速率自然是普通 Modem 望尘莫及的。那么，通过 Cable Modem 进行数据传输究竟能达到多高的速度，理论上讲 Cable Modem 下载数据的峰值速度最高可达到 36Mbps，这比拨号接入方式 56Kbps Modem 的速度至少要高 640 倍，所以从 Internet 下载同样大小的一个软件，Cable Modem 那才叫天壤之别。

　　谈到 Cable Modem 的产生背景，笔者分析主要有三个原因：其一，中国的 CATV 网如今已成为世界第一大有线电视网，其用户已达到 8000多万，并以每年 500 万户的速度增长，全国共有二亿多的有线电视观众。全国的线路长度已超过 240 万公里，其中光纤干线已超过 35 万公里，在一些经济发达的沿海城市以及部分省会城市，CATV 网已延伸到千家万户，有些地区 CATV 网的普及率甚至可以与 PSTN 平分秋色，而中国真正需要上 Internet 以及进行数据传输的用户群则主要集中在这些城市。其二，由于 CATV 网属于介质共享型，它的布线设计要简单得多，架设一条同轴电缆（国家广播电视总局已规划建设的全国广播电视主干网将使各省市有线电视网实现全国连通）即可连接到各家各户，实现联网的成本相对低廉；其三，CATV 网比 PSTN 频率带宽高很多，因而很容易达到极高的速率。基于这几个条件，加速 Cable Modem 实现大规模商品化势在必行，全面普及与推广指日可待。况且，一些大城市中具备一定规模的 CATV 网很多已改用光纤-同轴混合（HFC：Hybrid Fiber Coaxial）网，这更为Cable Modem 接入 Internet 提供了良好的发展潜力。鉴于此，CableModem＋CATV 网将蕴藏着商机无限的发展前景。

　　Cable Modem 和 CATV 的有机结合使得访问 Internet 具有诸多点：其一，数据传输速率至少可达到 500Kbps；其二，单位时间内传输数据量比 PSTN 以及 ISDN 要高得多；其三，可以做到一边上网，一边看电视、同时还可以电话聊天，三者同时进行互不干扰；其四，省去了拨号连接时间，开机即可享受高速服务。实际上，Cable Modem 的功能还不止如此，它借助光纤-同轴混合线路还可以成倍提高工作速度。

　　近两年，随着 Internet 迅猛发展和 TCP/IP 协议不断改进，使得基于 HFC（Hybrid Fiber Coaxial）结构的 CATV 建立一个宽频 IP 网开展多媒体业务将成为未来发展方向。一级干线以环路为主，二级干线（从工作站到光节点）则采用星型结构，每个光节点可以覆盖 500-1500 个用户群。

　　Cable Modem 的硬件设备投入包括一台 Cable Modem 和初装费、调试费（这两项为一次性收取）大约在 1200-1800 元之间（各地方掌握不尽相同，Cable Modem 品牌不同价格有所差别）。部分城市还可以采用租用方式，一次性预交一笔保证金，租用期满后 Cable Modem 归用户所有。

　　Cable Modem 与普通的 Modem 相比不仅体积更大，而且设计结构更复杂，它集调制解调器、路由器、加密/解密装置、网络接口卡和以太网集线器等于一体。Cable Modem 通过 CATV 进行高速访问时，常用的连接方式是一端与电脑连接，另一端与 CATV 插座相连。

2、Cable Modem 速率

　　Cable Modem 连接方式可分为两种：对称速率型和非对称速率型。前者的 Data Upload（数据上传）速率和 Data Download（数据下载）速率相同，都在500kbps-2Mbps 之间；后者的数据上传速率在 500Kbps-10Mbps 之间，数据下载速率为 2Mbps-40Mbps。实际应用时，上传速率可在 200Kbps-2Mbps 之间任选，下载速率可在 3Mbps-10Mbps 之间任选。由于目前时髦的应用都是非对称模式，因而非对称型 Cable Modem 将占主导地位。

　　从实现角度看，Cable Modem 的传输机理与 PSTN 上普通 Modem 没有本质不同，也是属于典型的共享介质系统，这与其它网络系统（如以太网）传输方式大同小异。

　　3、Cable Modem 传送方式

　　Cable Modem 常见的数据传送方式有两种：在上传时采用四相移键控（QPSK）方式，在下载时采用正交调幅（QAM64）方式。QAM64 技术是将数据信号调制在 6MHz 带宽的有线电视载波信号上进行传输，而不影响邻近频段其它有线电视信号正常传输。QAM64 的速率最高可达到 36Mbps。由于 Cable Modem 的上传信道不固定（通常在 5MHz-42MHz 范围之间），而该频段内又容易受到包括交流声（HAM）以及各种交调噪声（互调噪声）的干扰，因而为降低噪声很多厂商在上传线路中多采用 QPSK 技术，当然这是以降低上传速率为代价，因而 QPSK 的速率最高只能达到 10Mbps。

　　美中不足的是 CATV 网对使用者来说所得到的带宽往往不固定。当然这与用户群的分布有直接关系。

　　4、Cable Modem 存在的问题

任何事物都是一分为二的，尽管 Cable Modem 拥有廉价充裕的带宽优势，使它具有广阔的应用前景，但不可否认 Cable Modem 的发展过程中同样也面临着一些困难。谈到存在的问题主要有三个方面：

　　其一，由于现有的 CATV 网由于都是单向传输数据（同轴电缆是按单行道模式设计的），因此只允许信号从有线电视台传送到用户家中，反之则不允许。为了实现接入 Internet 双向通信（Internet 联网是一种双向传输方式，用户不仅要接收信息，还要传送信息），就必需用双路信号放大器替换原有的单路信号放大器，同时还需要在网络头端（Headend）安装 IP 路由器使之达到双向通信之目的，另外还要求至少应是“光纤-同轴混合”线路（HFC：Hybrid Fiber Coaxial），这样改造肯定会花去有线电视台的一大笔资金，至于如何分摊这是个需要协调的问题。

　　其二，由于 Cable Modem 搭载的 HFC 模式采用的是简单地将几个节点连在一起形成一个粗糙的总线型网络结构，这就意味着网络用户同样要和邻居分享有限的带宽，如果你正上网的同时有人在收看有线电视，那么你的速度也会被拖下来。为改进这种可靠性不高的毛病，如今很多都改用星型结构。即便如此，为了兼顾现有的有线电视服务，多数情况下 CableModem 的传输速率只能达到一少半。

　　　其三，CATV 网虽然广泛分布在各类住宅小区，但是目前真正需要上Internet 的用户则集中在高等学校、科研院所周边的密集型住宅小区，这就导致分布不均匀矛盾突出。这个矛盾一时半会还真难以解决。

　　而这三个方面问题，正是导致 Cable Modem 尚没有大面积推广的重要原因。另外，多种功能相似的网络系统相互渗透，因而不可避免的要面对 ISDN、ADSL 等技术的激烈竞争。

　　结论

　　比较而言，ISDN、Cable Modem、ADSL 这几种宽频接入方式技术各有千秋，特点上也是互有长短。而且任何事物的发展都不是一成不变的，10年前 ISDN 状况还不如现在的 ADSL 呢，结果 ISDN 还不是在中国市场找到自己发展空间。说不准什么时候或是什么原因，中国又给 ADSL 提供了前所未有的发展机遇。

　　至于ISDN与ADSL谁是“鸡肋”之争，由于它们都可以找到适合自己的生存空间，因而现在匆忙下结论为时过早。对于 DDN（Digital Data Network：数字数据网）、卫星地面接收等方式目前还只是在很小局部地区进行摸索和总结经验。尽管这几种方式也都有成功之范例，但限于目前国内之条件，真正推广起来尚有不小的距离。

　　那么，面对一日千里的网络发展速度，ISDN、Cable Modem、ADSL 明天将会是怎样只有拭目以待。

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