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研究生： 吳文成
WU WEN-CHERNG
論文名稱： 探討傳輸距離對寬頻網路（ADSL）性能影響之研究與分析
The study and analysis the performance influence for transmission distance in Broadband network(ADSL)
指導教授： 王秀仁
Show-Ran Wang
口試委員: 王秀仁
Show-Ran Wang
黃忠偉
Jong-Woei Whang　
邱炳樟
Bin-Chang Chieu
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 81
中文關鍵詞： 雙絞銅線 、寬頻網路 、接取網路
外文關鍵詞： VDSL SHDSL, FTTB, FTTC, FTTH, ADSL
相關次數： 點閱：137  下載：1 
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    • 網際網路普及風行後，原本窄頻使用已不能滿足大眾需求，寬頻應用大量出現且傳輸資料型態的多元化，使用者對頻寬的要求愈加提高，寬頻網路已成為大眾追逐網路生活的必備工具。
    利用既有雙絞線銅纜網路，來提供低成本、寬頻且具高速傳輸能力之各種技術乃應運而生。就台灣國內而言，ADSL客戶數至今已超過400萬，仍持續增加中，目前業界、學界及研究單位等對雙絞線銅纜網路效能之提昇，仍然努力研究中。而xDSL設備係以雙絞線銅纜網路為其傳輸媒介，由於各種設備之線路傳輸距離與使用頻寬不同，使得其產生線路衰減與串音干擾不同，以致影響其效能。
    本研究將藉由實驗與查測模擬的結果，進行性能分析比較，以確知在雙絞線銅纜中，因線路距離變長，將使線路衰減變大而導致傳輸頻寬受限。基此，如何在既有的雙絞線銅纜網路上，運用各種等化器、調變以及編碼技術，以提高通道容量及提升其傳輸能力；對於偏遠地區因線路距離太長而無法提供寬頻網路的困境，期盼於本論文研討分析後能夠幫助找出一些具體可行且品質可靠的解決方案。

    It is not satisfied for people to do anything in narrowband network when Internet would become popular. A lot of applications are developed in broadband base and various transmission data type is required, subscribers need more high speed to deliver anything and high bandwidth is more required. So it would become necessary tool for people to use broadband network.
    Various technical is developed to support lower cost, high speed and broadband in existing twisted pair copper line. In Taiwan, ADSL subscribers are more than 4 million, and increasing continually. In order to support high performance in twisted pair copper line, business, education, research still work hard. Moreover, twisted pair copper line is used as a transmission media in xDSL equipment, when transmission distance in different equipments and various broadband are different, there are different in attenuation and crosstalk, which affect transmission quality.
    ADSL is a distance sensitive technology. As the connection length increase, the bandwidth is limited. The purpose of this paper is to analysis and compare phenomenon by experiment and simulation.
    Therefore, how to use various kinds of equalized, modulation and coding technical to increase transmission ability and channel capability on twisted pair copper line. Especially, in far area where ADSL can not provide service is a big problem, this paper expects to find solution and reliable quality after study and analysis.

    論文摘要----------------------------------------- I ABSTRACT----------------------------------------- II 誌 謝-----------------------------------------III 目 錄----------------------------------------- IV 圖表索引-----------------------------------------VII 第一章　　緒言------------------------------------ 1 　1.1　簡介--------------------------------------- 1 　1.2 研究動機與目的------------------------------ 1 　1.3 論文架構------------------------------------ 3 第二章　　寬頻網路架構---------------------------- 5 　2.1 寬頻網路簡介-------------------------------- 5 　2.1.1 寬頻網路基礎------------------------------ 6 　2.1.2 傳輸網路---------------------------------- 8 　2.1.3 交換網路--------------------------------- 11 　2.1.4 接取網路--------------------------------- 11 　2.2 數位用戶迴路(xDSL) ------------------------ 12 　2.3 FTTx系統網路------------------------------- 21 　2.3.1 FTTH網路--------------------------------- 21 　2.3.2 FTTB網路--------------------------------- 23 　2.3.3 FTTC網路--------------------------------- 23 第三章　　傳輸技術與原理------------------------- 25 　3.1 雙絞銅線迴路------------------------------- 25 　3.1.1 傳輸線的型式----------------------------- 25 　3.1.2 傳輸線的結構----------------------------- 26 　3.1.3 傳輸線的等效電路------------------------- 27 　3.1.4 傳輸線的電性長度------------------------- 27 　3.1.5 傳輸線的損耗----------------------------- 28 　3.1.6 線路與轉換------------------------------- 29 　3.1.7 導線規格--------------------------------- 29 　3.2 xDSL技術的傳輸方式------------------------- 33 　3.2.1 雙工通信的種類--------------------------- 33 　3.2.2 資料編碼的種類--------------------------- 33 　3.3 離散複頻調變------------------------------- 36 　3.3.1 離散複頻調變原理------------------------- 37 　3.3.2 CAP與DMT的比較--------------------------- 40 　3.4 分析與歸納--------------------------------- 41 　3.4.1 xDSL的使用條件--------------------------- 41 　3.4.2 使用何種的xDSL--------------------------- 42 　3.4.3 xDSL的連線型態--------------------------- 43 　3.4.4 距離與速度------------------------------- 43 第四章　　影響寬頻網路（ADSL）連線品質之因素----- 45 　4.1 寬頻網路ADSL用戶迴路傳輸特性--------------- 45 　4.2 信號雜訊比與串音--------------------------- 48 　4.2.1 線路衰耗--------------------------------- 48 　4.2.2 雜音------------------------------------- 49 　4.2.3 串音------------------------------------- 50 　4.3 橋接(Bridged Taps)分析--------------------- 52 　4.4 改善連線品質的方法------------------------- 53 　4.4.1 無法連線--------------------------------- 53 　4.4.2 通信速度太慢----------------------------- 53 　4.4.3 對用戶的要求----------------------------- 55 　4.4.4 改善串音及其因應對策--------------------- 55 第五章　　數值查測、分析與討論------------------- 56 　5.1 纜線的調查--------------------------------- 56 　5.1.1 靜電特性（迴路電阻與靜電容量）----------- 56 　5.1.2 雜訊------------------------------------- 56 　5.1.3 衰減特性--------------------------------- 57 　5.1.4 橋接器與負載線圈------------------------- 58 　5.1.5 xDSL測試器（xDSL Tester）---------------- 58 　5.2 電話纜線的特性測定與查測------------------- 59 　5.2.1 電話纜線的結構--------------------------- 59 　5.2.2 電話纜線的衰減特性----------------------- 60 　5.2.3 電話纜線的雜訊--------------------------- 60 　5.2.4 電話纜線的運用上所面臨的問題------------- 63 　5.2.5 用戶端迴路品質特性探討------------------- 65 　5.2.6 電話纜線的查測--------------------------- 66 　5.2.6.1 測試架構------------------------------- 66 　5.2.6.2 查測之測試設備與工具------------------- 69 　5.2.6.3 查測之步驟與方法----------------------- 69 　5.2.6.4 查測資料------------------------------- 70 　5.3 雙絞銅纜查測檢討與分析--------------------- 76 第六章　　結論與建議----------------------------- 79 參考文獻----------------------------------------- 81 圖 表 索 引 圖1.3.a、b、c　　　　ADSL網路架構及網路架構圖I、II-------3 圖2.1.1　　　　　　　寬頻網路參考架構--------------------5 圖2-1.2.1　　　　　　光纖通信系統架構--------------------8 圖2-1.2.2　　　　　　光纖點對點及WDM---------------------9 圖2-1.2.3　　　　　　利用WDM技術的各種服務--------------10 圖2-2.1　　　　　　　xDSL在局部迴路中的運用-------------13 圖2-2.2　　　　　　　IDSL架構---------------------------16 圖2-2.3　　　　　　　HDSL的架構-------------------------16 圖2-2.4　　　　　　　SDSL的架構-------------------------17 圖2-2.5　　　　　　　FTTC的架構-------------------------18 圖2-2.6　　　　　　　VDSL架構---------------------------19 表2-2.6.1　　　　　　VDSL之資料率與傳輸距離-------------19 圖2-2.7　　　　　　　ADSL與VDSL在距離與傳輸率的比較-----20 圖2-3.1　　　　　　　FTTH架構---------------------------22 圖2-3.3.1　　　　　　FTTC網路架構-----------------------23 圖2-3.3.2　　　　　　FTTC/VDSL架構----------------------24 圖3-1.3.1　　　　　　傳輸線等效電路---------------------27 圖3.1.6.1　　　　　　阻抗轉換線路-----------------------29 表3-1.7.1　　　　　　一般導線之規格特性-----------------30 表3-1.7.2　　　　　　線規直徑對照表---------------------30 圖3-2.2.1　　　　　　2B1Q頻譜的模式圖-------------------34 圖3-2.2.2　　　　　　CAP方式的頻譜模式圖----------------35 圖3-2.2.3　　　　　　DMT方式的頻譜模式圖----------------36 圖3.3　　　　　　　　DMT調變之頻寬分割------------------37 圖3-3.1.1　　　　　　DMT調變----------------------------37 圖3-3.1.2　　　　　　DMT子頻道之重疊--------------------39 圖3-3.1.3　　　　　　高頻衰減及干擾---------------------39 圖4-1.1　　　　　　　ADSL連線---------------------------46 表4-1.2　　　　　　　ADSL設備的概要---------------------47 表4-1.3　　　　　　　ADSL概略規格-----------------------47 表4-2.1　　　　　　　通信電纜線徑與直流環阻參數指標-----48 圖5-1.1.1　　　　　　靜電特性的測定---------------------56 圖5-1.2.1　　　　　　雜訊的測定-------------------------57 圖5-1.3.1　　　　　　衰減特性的測定---------------------58 圖5-1.3.2　　　　　　TDR測定、橋接器檢測----------------58 圖5-2.2.1　　　　　　電話纜線衰減特性的測定-------------60 圖5.2.3.1　　　　　　背景雜訊的測定---------------------61 圖5.2.3.2　　　　　　近端串音與遠端串音-----------------62 圖5-2.4.1　　　　　　電橋栓-----------------------------64 圖5-2.4.2　　　　　　設有電橋栓時的衰減特性-------------64 圖5-2.6.1a　　　　　 ADSL電路之外線線路測試架構---------67 圖5-2.6.1b　　　　　 傳統電話線測試架構-----------------68 圖5-2.6.1c　　　　　 ADSL測試架構-----------------------68 表5.2.6.4a、b、c、d　實測資料---------------------------71 圖5.2.6.4e、f　　　　主幹線長度3公里下行T-接長度與交換機房 端距離（C）、接取端用戶距離（R）關係 -----------------------------------74 圖5.2.6.4g、h　　　　主幹線長度4公里下行T-接長度與交換機房 端距離（C）、接取端用戶距離（R）關係 -----------------------------------75 圖5.3　　　　　　　　雙絞電話線T-接示意圖---------------77

    　﹝1﹞呂建志、塗晟達等編著，中華電信ADSL品質探討與分析，2004年電信科技討論會資料。
    　﹝2﹞李銘淵編著，光纖通信概論，全華科技圖書公司，1992.10.
    　﹝3﹞郭士秋編著，ADSL寬頻網路技術，儒林科技圖書公司，2001.06.
    　﹝4﹞陳聖詠編著，傳輸網路與行動通訊，全華科技圖書公司，2004.05.
    　﹝5﹞周明憲編著，全方位透視xDSL、創造高速雙向傳輸速率，博碩文化公司，2001.06.
    　﹝6﹞陳克任，數位資料通訊（有線暨無線寬頻網路），儒林科技圖書公司，2001.04.
    　﹝7﹞Bernard Sklar,“Digital Communications Fundamentals and Applications”,
    （Upper Saddle River, Prentice Hall,2001）.
    　﹝8﹞Rodger E. Ziemer,“Introduction to Digital Communication”,（Upper Saddle River, Prentice Hall,2001）.
    　﹝9﹞http://etds.ncl.edu.tw/theabs/index.jsp
    　﹝10﹞程懷遠編著，2G,3G,WLAN 原理與實務，全華科技圖書公司，2003.03.
    　﹝11﹞http://www.google.com.tw
    　﹝12﹞戴松偉、方毅等編著，電信研究雙月刊第33期第1卷之ADSL傳輸特性測試方法，2003.02.

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