3.6.1　电话线接入工作原理

电话线上传输的是模拟信号，因此，要想利用电话线接入Internet网络，需要使用调制解调器（Modem）将计算机中的数字信号转换为模拟信号在电话线上传输，并接收电话线上的模拟信号转换为数字信号发送给计算机。ISP（Internet服务提供商）端一方面与Internet网络直接相连，另一方面通过Modem与PSTN网络相连，这样家用PC机就可以利用PSTN网络与ISP建立连接，从而通过ISP接入Internet网络。

二线模拟电话线路采用的是3.1kHz的标准话路带宽，所以在电话线接入中采用的调制解调器中的调制器需要把数字信号转换为频率范围在300～3 000Hz的模拟信号，而解调器则需要把电话线上的频率范围在300～3 000Hz的模拟信号转换为数字信号。

在电话网中，电话交换局之间的干线上通常都采用光纤，传输的是数字信号，只有用户到电话端局的本地回路上还采用三类双绞线，传输模拟信号。由于本地回路的电话端局侧增加了滤波器，使得本地回路的带宽被限制在了4 000Hz以内，采用的抽样率为8kHz，每抽样值编8位码，即共有2⁸＝256个量化值，因而每话路PCM编码后的速率是64kbit/s。用户侧使用的调制解调器的信息传输速率已很接近于香农的信道容量极限，要提高信息传输速率，只能设法提高信噪比。在电话用户线上，最大的噪声来自模拟到数字的模数转换所带来的量化噪声。

在V.34调制解调器标准中，用户端和ISP端都是通过模拟电话线连入到PSTN网络中的。如图3-23所示，在两端的数据传输过程中，需要进行两次A/D（模拟/数字）转换，一次是由调制解调器将用户端（ISP端）电话线上的模拟信号转换为数字信号以便在网络中传输，一次是交换局的程控交换机上将用户线上的模拟信号转换为在核心网中传输的数字信号。这两次A/D转换的量化噪声使得传输的速率被限制在35kbit/s内，在V.34中将33.6kbit/s定为最高传输速率。

图3-23　V.34调制解调器工作原理图

V.90标准使得调制解调器能够在标准公用电话交换网（PSTN）上以高达56kbit/s的速率接收数据。在V.90标准中，用户侧的接入方法与V.34一样，仍然是采用模拟电话线进行连接，需要Modem完成A/D和D/A转换。但是ISP的局端设备就不一样了，采用了数字编/解码器，直接通过数字链路与PSTN网络建立连接，如图3-24所示。这样在下行传输时（ISP端向用户端传输数据），ISP局端的数字信号经过特殊数字编码直接进入PSTN核心网，不再需要进行A/D转换，只有在交换局将核心网中的数字信号转换为模拟信号后，用户端的调制解调器需要进行一次A/D转换，这就降低了A/D转换的噪声对传输速率的影响，所以V.90支持56kbit/s的下行传输速率，而上行传输速率与V.34一样，仍然是33.6kbit/s。

图3-24　V.90调制解调器工作原理

当使用拨号上网时，由于使用的是话音的模拟信道传输数据信息，因此，上网和打电话不能同时进行。此外，在上网过程中，用户和ISP之间使用了一条电话线路，因此用户不仅需要交纳接入Internet的服务费用，还需要交纳电话费。