1. 概述

xDSL是DSL(Digital Subscriber Line)的統(tǒng)稱,意即數(shù)字用戶線路,是以銅電話線為傳輸介質的點對點傳輸技術。DSL技術在傳統(tǒng)的電話網絡(POTS)的用戶環(huán)路上支持對稱和非對稱傳輸模式,解決了經常發(fā)生在網絡服務供應商和最終用戶間的"最后一公里"的傳輸瓶頸問題。由于電話用戶環(huán)路已經被大量鋪設,因此充分利用現(xiàn)有的銅纜資源,通過銅質雙絞線實現(xiàn)高速接入就成為運營商成本最小最現(xiàn)實的寬帶接入網解決方案。DSL技術目前已經得到大量應用，是非常成熟的接入技術。

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

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

用戶設備由DSL Modem和語音分離器組成,DSL Modem對用戶的數(shù)據(jù)包進行調制和解調,并提供數(shù)據(jù)傳輸接口。 　

2. DSL調制技術

DSL技術是利用在電話系統(tǒng)中沒有被利用的高頻信號傳輸數(shù)據(jù)。DSL利用了更加先進的調制技術:

目前被廣泛采用的ADSL調制技術有3種：QAM(quadature ampli-tude modulation)、CAP(carrierless amplitude-phase modulation) 、DMT(discrete multitone)，其中ＤＭＴ調制技術被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間不長,目前仍有相當數(shù)量的ADSL產品采用QAM或CAP調制技術。

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

QAM 用于ADSL的主要問題是如何適應不同電話線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補償傳輸過程中信號產生的失真,因此采用QAM的ADSL系統(tǒng)的復雜性主要來自于它的自適應均衡器。

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

CAP技術用于ADSL的主要技術難點是要克服近端串音對信號的干擾。一般可通過使用近端串音抵消器或近端串音均衡器來解決這一問題。

DMT調制技術的主要原理是將頻帶(0-1.104MHZ)分割為256個由頻率指示的正交子信道（每個子信道占用4KHZ帶寬），輸入信號經過比特分配和緩存，將輸入數(shù)據(jù)劃分為比特塊，經TCM編碼后再進行512點離散傅利葉反變換(IDFT)將信號變換到時域，這時比特塊將轉換成256個QAM子字符。隨后對每個比特塊加上循環(huán)前綴（用于消除碼間干擾），經數(shù)據(jù)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行接收解碼。

3. DSL分類

DSL技術主要分為對稱和非對稱兩大類。 xDSL中,"x"代表著不同種類的數(shù)字用戶線路技術。各種數(shù)字用戶線路技術的不同之處,主要表現(xiàn)在信號的傳輸速率和距離,還有對稱和非對稱的區(qū)別上。

3.1. 對稱DSL技術

對稱DSL技術主要有以下幾種:

* HDSL(高比特率DSL)

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

* 利用兩對雙絞線傳輸;

* 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,主要用于數(shù)字交換機的連接、高帶寬視頻會議、遠程教學、蜂窩電話基站連接、專用網絡建立等

與傳統(tǒng)的T1/E1技術相比,HDSL具有以下優(yōu)點:

* 價格便宜;

* 容易安裝,T1/E1要求每隔0.9～1.8公里就安裝一個放大器,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。 其特點是：

* 利用單對雙絞線;

* 支持多種速率到T1/E1;

* 用戶可根據(jù)數(shù)據(jù)流量,選擇最經濟合適的速率,最高可達E1速率,比用HDSL節(jié)省一對銅線;

* 在0.4mm雙絞線上的最大傳輸距離為3公里以上。

* MVL--Multiple Virtual Line (多虛擬數(shù)字用戶線)

* 利用一對雙絞線;

* 安裝簡便,價格低廉;

* 功耗低,可以進行高密度安裝;

* 利用與ISDN技術相同的頻率段,對同一電纜中的其他信號干擾非常小;

* 支持語音傳輸,在用戶端無需語音分離器;

* 支持同一條線路上同時連接多至8個MVL用戶設備,動態(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DSL技術

非對稱DSL技術主要有以下幾種:

* ADSL--Asymmetric DSL(非對稱DSL)

ADSL為網絡提供速率從1M的上行流量和8M的下行流量, 同時在同一根線上可以提供語音電話服務。

* 利用一對雙絞線傳輸;

* 上行速率從最高可達1M，下行高達8M；

* 支持同時傳輸數(shù)據(jù)和語音。

* RADSL--Rate Adaptive DSL(速率自適應DSL)，

這種技術允許服務提供者調整xDSL連接的帶寬以適應實際需要并且解決線長和質量問題。

* 利用一對雙絞線傳輸;

* 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;

* 支持同時傳輸數(shù)據(jù)和語音。

* VDSL--Very High Data Rate DSL(甚高速數(shù)字用戶線)

VDSL系統(tǒng)與ADSL一樣，可利用普通電話銅纜在不影響窄帶話音業(yè)務（POTS、ISDN）的情況下，傳送高速數(shù)據(jù)業(yè)務。VDSL的系統(tǒng)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(jù)北美的業(yè)務需求劃分，主要面向非對稱業(yè)務；而Plan997根據(jù)歐洲的業(yè)務需求劃分，主要面向對稱業(yè)務。

由于ADSL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：(1)短距離高速非對稱業(yè)務，例如300m以內，下行傳輸速率26Mb/s以上，可主要用于視頻傳輸；(2)中距離對稱或接近對稱業(yè)務，例如1km左右對稱10Mb/s；(3)較長距離非對稱業(yè)務，這時因高頻部分衰減較大，上行速率較低。

VDSL技術最適合在用戶相對密集、銅纜距離較短的地區(qū)，提供高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務，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商的關注，正在大力推廣階段。

4. xDSL技術的應用范圍

4.1. 對稱DSL技術 對稱DSL技術主要用于替代傳統(tǒng)的T1/E1接入技術。與傳統(tǒng)的T1/E1接入相比, DSL技術具有對線路質量要求低、安裝調試簡單等特點。廣泛地應用于通信、校園網互連等領域,通過復用技術,可以同時傳送多路語音、視頻和數(shù)據(jù)。

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