1. 概述

xDSL是DSL(Digital Subscriber Line)的統稱(chēng),意即數字用戶(hù)線(xiàn)路,是以銅電話(huà)線(xiàn)為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸技術(shù)。DSL技術(shù)在傳統的電話(huà)網(wǎng)絡(luò )(POTS)的用戶(hù)環(huán)路上支持對稱(chēng)和非對稱(chēng)傳輸模式,解決了經(jīng)常發(fā)生在網(wǎng)絡(luò )服務(wù)供應商和最終用戶(hù)間的"最后一公里"的傳輸瓶頸問(wèn)題。由于電話(huà)用戶(hù)環(huán)路已經(jīng)被大量鋪設,因此充分利用現有的銅纜資源,通過(guò)銅質(zhì)雙絞線(xiàn)實(shí)現高速接入就成為運營(yíng)商成本最小最現實(shí)的寬帶接入網(wǎng)解決方案。DSL技術(shù)目前已經(jīng)得到大量應用，是非常成熟的接入技術(shù)。

xDSL系統主要由局端設備(DSLAM--Digital Subscriber Line Access Multiplexer)和用戶(hù)端設備(CPE)組成,

局端由DSLAM接入平臺、DSL局端卡、語(yǔ)音分離器、IPC(數據匯聚設備)等組成。語(yǔ)音分離器將線(xiàn)路上的音頻信號和高頻數字調制信號分離,并將音頻信號送入電話(huà)交換機,高頻數字調制信號送入DSL接入系統;DSLAM接入平臺可以同時(shí)插入不同的DSL接入卡和網(wǎng)管卡等;局端卡將線(xiàn)路上的信號調制為數字信號,并提供數據傳輸接口;IPC為DSL接入系統提供不同的廣域網(wǎng)接口,如ATM、幀中繼、T1/E1等。這些設備都設在電話(huà)系統的交換機房中。

用戶(hù)設備由DSL Modem和語(yǔ)音分離器組成,DSL Modem對用戶(hù)的數據包進(jìn)行調制和解調,并提供數據傳輸接口。 　

2. DSL調制技術(shù)

DSL技術(shù)是利用在電話(huà)系統中沒(méi)有被利用的高頻信號傳輸數據。DSL利用了更加先進(jìn)的調制技術(shù):

目前被廣泛采用的ADSL調制技術(shù)有3種：QAM(quadature ampli-tude modulation)、CAP(carrierless amplitude-phase modulation) 、DMT(discrete multitone)，其中ＤＭＴ調制技術(shù)被ＡＮＳＩ標準化小組T1E1.4制訂的國家標準所采用。但由于此項標準推出時(shí)間不長(cháng),目前仍有相當數量的ADSL產(chǎn)品采用QAM或CAP調制技術(shù)。

QAM調制技術(shù)的實(shí)現方法如下：發(fā)送數據在比特／符號編碼器內被分成兩路(速率各為原來(lái)的1／2)，分別與一對正交調制分量相乘，求和后輸出。與其它調制技術(shù)相比,QAM編碼具有能充分利用帶寬、抗噪聲能力強等優(yōu)點(diǎn)。

QAM 用于A(yíng)DSL的主要問(wèn)題是如何適應不同電話(huà)線(xiàn)路之間性能較大的差異性。要取得較為理想的工作特性,QAM接收器需要一個(gè)和發(fā)送端具有相同的頻譜和相位特性的輸入信號用于解碼,QAM接收器利用自適應均衡器來(lái)補償傳輸過(guò)程中信號產(chǎn)生的失真,因此采用QAM的ADSL系統的復雜性主要來(lái)自于它的自適應均衡器。

CAP調制技術(shù)是以QAM調制技術(shù)為基礎發(fā)展而來(lái)的,可以說(shuō)它是QAM技術(shù)的一個(gè)變種。輸入數據被送入編碼器，在編碼器內，m位輸入比特被映射為ｋ＝２ｍ個(gè)不同的復數符號Ａｎ＝ａｎ＋ｊｂｎ，由K個(gè)不同的復數符號構成k-CAP線(xiàn)路編碼。編碼后ａｎ和ｂｎ被分別送入同相和正交數字整形濾波器，求和后送入Ｄ／Ａ轉換器，最后經(jīng)低通濾波器信號發(fā)送出去。

CAP技術(shù)用于A(yíng)DSL的主要技術(shù)難點(diǎn)是要克服近端串音對信號的干擾。一般可通過(guò)使用近端串音抵消器或近端串音均衡器來(lái)解決這一問(wèn)題。

DMT調制技術(shù)的主要原理是將頻帶(0-1.104MHZ)分割為256個(gè)由頻率指示的正交子信道（每個(gè)子信道占用4KHZ帶寬），輸入信號經(jīng)過(guò)比特分配和緩存，將輸入數據劃分為比特塊，經(jīng)TCM編碼后再進(jìn)行512點(diǎn)離散傅利葉反變換(IDFT)將信號變換到時(shí)域，這時(shí)比特塊將轉換成256個(gè)QAM子字符。隨后對每個(gè)比特塊加上循環(huán)前綴（用于消除碼間干擾），經(jīng)數據模變換(DA)和發(fā)送濾波器將信號送上信道。在接收端則按相反的次序進(jìn)行接收解碼。

3. DSL分類(lèi)

DSL技術(shù)主要分為對稱(chēng)和非對稱(chēng)兩大類(lèi)。 xDSL中,"x"代表著(zhù)不同種類(lèi)的數字用戶(hù)線(xiàn)路技術(shù)。各種數字用戶(hù)線(xiàn)路技術(shù)的不同之處,主要表現在信號的傳輸速率和距離,還有對稱(chēng)和非對稱(chēng)的區別上。

3.1. 對稱(chēng)DSL技術(shù)

對稱(chēng)DSL技術(shù)主要有以下幾種:

* HDSL(高比特率DSL)

HDSL是xDSL技術(shù)中最成熟的一種,已經(jīng)得到了較為廣泛的應用。這種技術(shù)可以通過(guò)現有的銅雙絞線(xiàn)以全雙工T1或E1方式傳輸。 其特點(diǎn)是:

* 利用兩對雙絞線(xiàn)傳輸;

* 支持N×64kbps各種速率,最高可達E1速率;

* HDSL是T1/E1的一種替代技術(shù),主要用于數字交換機的連接、高帶寬視頻會(huì )議、遠程教學(xué)、蜂窩電話(huà)基站連接、專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )建立等

與傳統的T1/E1技術(shù)相比,HDSL具有以下優(yōu)點(diǎn):

* 價(jià)格便宜;

* 容易安裝,T1/E1要求每隔0.9～1.8公里就安裝一個(gè)放大器,而HDSL可在3.6公里的距離上傳輸而不用放大器。 　

* SDSL--Single-line DSL，這是HDSL的單線(xiàn)版本，它可以提供雙向高速可變比特率連接,速率范圍從160Kbps到2.084Mbps。 其特點(diǎn)是：

* 利用單對雙絞線(xiàn);

* 支持多種速率到T1/E1;

* 用戶(hù)可根據數據流量,選擇最經(jīng)濟合適的速率,最高可達E1速率,比用HDSL節省一對銅線(xiàn);

* 在0.4mm雙絞線(xiàn)上的最大傳輸距離為3公里以上。

* MVL--Multiple Virtual Line (多虛擬數字用戶(hù)線(xiàn))

* 利用一對雙絞線(xiàn);

* 安裝簡(jiǎn)便,價(jià)格低廉;

* 功耗低,可以進(jìn)行高密度安裝;

* 利用與ISDN技術(shù)相同的頻率段,對同一電纜中的其他信號干擾非常小;

* 支持語(yǔ)音傳輸,在用戶(hù)端無(wú)需語(yǔ)音分離器;

* 支持同一條線(xiàn)路上同時(shí)連接多至8個(gè)MVL用戶(hù)設備,動(dòng)態(tài)分配帶寬;

* 上/下行共享速率可達768Kbps;

* 傳輸距離可達7公里。

3.2. 非對稱(chēng)DSL技術(shù)

非對稱(chēng)DSL技術(shù)主要有以下幾種:

* ADSL--Asymmetric DSL(非對稱(chēng)DSL)

ADSL為網(wǎng)絡(luò )提供速率從1M的上行流量和8M的下行流量, 同時(shí)在同一根線(xiàn)上可以提供語(yǔ)音電話(huà)服務(wù)。

* 利用一對雙絞線(xiàn)傳輸;

* 上行速率從最高可達1M，下行高達8M；

* 支持同時(shí)傳輸數據和語(yǔ)音。

* RADSL--Rate Adaptive DSL(速率自適應DSL)，

這種技術(shù)允許服務(wù)提供者調整xDSL連接的帶寬以適應實(shí)際需要并且解決線(xiàn)長(cháng)和質(zhì)量問(wèn)題。

* 利用一對雙絞線(xiàn)傳輸;

* 支持同步和非同步傳輸方式;

* 速率自適應,下行速率從640Kbps到12Mbps,上行速率從128Kbps到1Mbps;

* 支持同時(shí)傳輸數據和語(yǔ)音。

* VDSL--Very High Data Rate DSL(甚高速數字用戶(hù)線(xiàn))

VDSL系統與ADSL一樣，可利用普通電話(huà)銅纜在不影響窄帶話(huà)音業(yè)務(wù)（POTS、ISDN）的情況下，傳送高速數據業(yè)務(wù)。VDSL的系統結構也與ADSL很相似。VDSL使用的頻譜較寬，最高可達12MHz。這一頻譜范圍可被分割為若干下行（DS）和上行（US）頻段，國際上常用的頻段劃分方式（Band Plan）主要有兩種：Plan 997、Plan 998。Plan998根據北美的業(yè)務(wù)需求劃分，主要面向非對稱(chēng)業(yè)務(wù)；而Plan997根據歐洲的業(yè)務(wù)需求劃分，主要面向對稱(chēng)業(yè)務(wù)。

由于A(yíng)DSL使用的頻譜最高只能到1.1MHz，相比而言，VDSL能夠提供更高的傳輸速率，能夠更靈活地為不同的業(yè)務(wù)需求提供不同的傳送能力（當然，傳輸距離一般比ADSL短）。VDSL的應用環(huán)境主要可分為三類(lèi)：(1)短距離高速非對稱(chēng)業(yè)務(wù)，例如300m以?xún)?，下行傳輸速?6Mb/s以上，可主要用于視頻傳輸；(2)中距離對稱(chēng)或接近對稱(chēng)業(yè)務(wù)，例如1km左右對稱(chēng)10Mb/s；(3)較長(cháng)距離非對稱(chēng)業(yè)務(wù)，這時(shí)因高頻部分衰減較大，上行速率較低。

VDSL技術(shù)最適合在用戶(hù)相對密集、銅纜距離較短的地區，提供高速數據接入業(yè)務(wù)，因此在東亞國家（如韓國、日本）的應用不斷推廣，在我國也得到了設備制造商和運營(yíng)商的關(guān)注，正在大力推廣階段。

4. xDSL技術(shù)的應用范圍

4.1. 對稱(chēng)DSL技術(shù) 對稱(chēng)DSL技術(shù)主要用于替代傳統的T1/E1接入技術(shù)。與傳統的T1/E1接入相比, DSL技術(shù)具有對線(xiàn)路質(zhì)量要求低、安裝調試簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。廣泛地應用于通信、校園網(wǎng)互連等領(lǐng)域,通過(guò)復用技術(shù),可以同時(shí)傳送多路語(yǔ)音、視頻和數據。

4.2. 非對稱(chēng)DSL技術(shù) 非對稱(chēng)DSL技術(shù)非常適用于對雙向帶寬要求不一樣的應用,如Web瀏覽、多媒體點(diǎn)播、信息發(fā)布等,因此適用于Internet接入、VOD系統等。