一、引述

1、技術的起源

我們知道，對于用戶的電信業(yè)務的接入，利用銅線介質(zhì)是最早實現(xiàn)的有線接入。其最初主要是提供電話（話音）業(yè)務的接入，稱之為電話用戶線，此時它傳輸?shù)氖悄M信號，占用4kHz（主要是300~3400 Hz的傳輸帶寬）以內(nèi)的頻帶。后來隨著數(shù)據(jù)信息或數(shù)字信息的出現(xiàn)，人們?nèi)云谕眠@些現(xiàn)有的銅線介質(zhì)的接入方式來實現(xiàn)這些非模擬的且占用傳輸頻帶較寬的信息傳輸。然而，由于銅纜介質(zhì)本身的傳輸特性，要想利用銅線傳輸數(shù)據(jù)信息或數(shù)字信息，人們開始研究開發(fā)了新的相應技術，其中包括數(shù)字用戶環(huán)路（DSL）技術，它重點是提高了銅線的傳輸帶寬及帶寬利用率。

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依據(jù)香農(nóng)公式可知，在電話用戶線上提高用戶業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸率的制約因數(shù)有兩個，即信道的帶寬B和信噪比S/N。在信噪比一定時，可提高其銅線的傳輸帶寬來提高在電話用戶線上的數(shù)字信號的傳輸。而對于固定電話網(wǎng)絡來講，它適應的是話音業(yè)務的300~3400 Hz的近3000Hz的帶寬。但對于電話用戶線銅線而言，雖然可以利用其更高的傳輸帶寬，但數(shù)據(jù)業(yè)務或數(shù)字業(yè)務的速率越高，占用的傳輸帶寬越寬，受銅纜的傳輸特性制約越大。

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2、概念

在我國通信行業(yè)標準YD/T 1034《接入網(wǎng)名詞術語》中，對于數(shù)字用戶線（DSL，Digital Subscriber Line）技術的定義是有廣義上和狹義上之分。狹義上的DSL是特指一種線路編碼使用2B1Q或4B3T的用戶環(huán)路傳輸設備，位于用戶銅線環(huán)路兩端用于傳輸ISDN-BRA業(yè)務。光義上的DSL同xDSL，一般用于作為各種數(shù)字用戶線技術的統(tǒng)稱。注意，YD/T 1034稱之為數(shù)字用戶線（DSL）技術，通常我們也稱為數(shù)字用戶環(huán)路（DSL，Digital Subscriber Loop）技術。

所謂數(shù)字用戶線技術就是：在突破了傳統(tǒng)電話用戶線上（為適應傳輸話音而加上的）4kHz帶寬限制后，在更寬的頻帶上進行數(shù)據(jù)/數(shù)字信號傳輸（也可能包括話音傳輸）的技術。它所利用的傳輸介質(zhì)仍然是典型電話用戶銅線，由于允許的通信頻帶大大展寬，根據(jù)香農(nóng)公式及理論，其理論極限傳輸數(shù)據(jù)/數(shù)字傳輸率也大大提高。因此，從另一個角度看，所謂DSL技術又可以描述為以用戶電話線為基礎的以數(shù)據(jù)/數(shù)字業(yè)務為主的高速通信技術（部分兼顧了傳統(tǒng)模擬電話接入問題）。從接入網(wǎng)的發(fā)展來看，DSL技術應定位于光纖接入（FTTX）技術的過度技術。它在充分利用和挖掘市話用戶電纜傳輸銅線的傳輸潛力，來為用戶提供更加豐富的現(xiàn)代通信業(yè)務的接入。

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然而，請通信人注意：從某種意義上講，DSL的定名有些誤導大家，這是因為：一是用戶線本身并無模擬線和數(shù)字線之分，將DSL中使用的電話用戶線稱為“數(shù)字用戶線”不合適；二是傳輸信道也并非為直接傳輸數(shù)字信號，而仍然傳輸?shù)氖悄M信號（調(diào)制器將基帶數(shù)字信號變換成了模擬信號在信道上傳輸）。這些請通信人在概念上一定要清楚。

二、DSL技術的發(fā)展與演進

1、通過電話網(wǎng)絡實現(xiàn)低速數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸（適用于ITU-T的V系列建議）

我們知道，最早利用電話用戶線路銅線來傳輸離散信號的數(shù)據(jù)業(yè)務是電報業(yè)務。它通過稱為調(diào)制解調(diào)器的技術，把電報業(yè)務的數(shù)據(jù)信號在話音頻帶內(nèi)或大于4kHz的帶寬內(nèi)通過公用電話交換網(wǎng)絡（PTSN）進行傳輸，在局端是與交換機的Z接口相連。這種通過電話網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)恼{(diào)制解調(diào)器技術適用于ITU-T的V系列建議書標準的。如使V.34調(diào)制解調(diào)器在不取消對用戶線帶寬限制的條件下，做到了在電話線上雙向傳輸33.6Kbps的速率（接近該條件下的理論數(shù)據(jù)傳輸速率34.822Kbps）。而V.90調(diào)制解調(diào)器則另辟蹊經(jīng)（使用調(diào)制解調(diào)器對），針對特殊應用環(huán)境，通過提高用戶調(diào)制解調(diào)器編碼的D/A轉換信噪比，可實現(xiàn)下行速率為56kbps、上行速率為33.6 kbps的數(shù)據(jù)信號的傳輸。ITU-T的V系列建議（基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信）實際上是最原始的數(shù)字用戶環(huán)路（DSL）技術。

欲詳細了解ITU-T的V系列建議介紹的請進入。

適用于ITU-T的V系列建議的調(diào)制解調(diào)器技術在一對電話銅線線路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務信號的速率是較低的，但它只是滿足諸如電報業(yè)務或低速數(shù)據(jù)業(yè)務（DTE-DCE間接口）等業(yè)務的接入。

2、通過電話網(wǎng)絡實現(xiàn)ISDN業(yè)務的傳輸（適用于ITU-T的I 系列建議）

為了充分利用固定電話交換網(wǎng)絡傳輸及電話用戶線纜接入，為用戶提供較高速率的不同的數(shù)字業(yè)務，人們又開發(fā)研究了一種信新技術，稱為綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)絡（ISDN）技術。該技術的機理也是繼承了上述調(diào)制解調(diào)器技術，但其改進了調(diào)制技術，同時又采用了不同的線路碼型（如2B1Q碼型或4B3T碼型）技術、回波消除技術等，使得ISDN的數(shù)字業(yè)務信號能在雙絞銅線環(huán)路線對上傳輸，此時傳輸數(shù)字信號的比特率達到了144 kbit/s（包括2個B信道（B=64kbit/s）和一個D信道（D=16kbit/s）），即ISDN的基本速率接入（BRA，Basic Rate Access）；其銅線線路上的傳輸帶寬達到了40kHz。

欲詳細了解綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)絡（ISDN）技術介紹的請進入。

顯然，ISDN-BRA接入技術也是一種采用數(shù)字用戶線（DSL）技術，即我們稱為窄帶ISDN（N-ISDN），N-ISDN技術是適用于ITU-T的I系列建議書標準的。依據(jù)ITU-T的I系列建議，它在用戶端定義了標準的用戶-網(wǎng)絡接口（UNI），用戶端直接與用戶的各種業(yè)務終端相連，網(wǎng)絡端通過電話用戶線路與ISDN交換機的V接口相連。

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3、利用電話用戶線實現(xiàn)包括IP業(yè)務的接入（適用于ITU-T的G系列建議）

由于前述相關DSL技術只能適應信號傳輸速率相對較低的電路交換方式業(yè)務的接入，但隨著IP網(wǎng)絡的發(fā)展，各種Internet業(yè)務的出現(xiàn)，利用電話用戶銅線實現(xiàn)這種速率更高的包括分組交換方式的數(shù)字業(yè)務接入，人們開始借鑒ISDN-BRA接入技術，不斷的采用新的調(diào)制技術（常用的有DMT、QAM、CAP等）及新的相關技術和方法（如回波消除技術、自適應均衡器技術、頻譜補償技術等），來提高電話用戶線路傳輸帶寬及帶寬利用率，從而開發(fā)出了各種形式的DSL技術的產(chǎn)品，即xDSL技術。

欲詳細了解xDSL技術常用的調(diào)制技術介紹的請進入：DMT、QAM、CAP

在YD/T 1034標準對數(shù)字用戶線（DSL）技術的定義之所以有廣義和狹義之分就不難理解了。xDSL技術是適用于ITU-T G.99X系列建議書標準的。有關xDSL技術的相關內(nèi)容將在下述介紹。

欲詳細了解ITU-T的G.99X系列建議介紹的請進入。

三、xDSL技術的種類

為了在電話用戶線銅纜上支持更高傳輸速率的分組交換方式的Internet業(yè)務接入，而這些新的DSL技術的產(chǎn)品，其主要目的是在保證一定的傳輸距離情況下，不斷的提高其信號的傳輸速率。其中，有的技術是采用上下行速率是相同的（速率對稱型），有的技術是采用上下行速率是不相同的（速率非對稱型）；為了提高傳輸速率，不同的產(chǎn)品或需要采用一對、或兩對、甚至更多對銅線線對的。因此，xDSL技術的種類有許多，比較常用的有非對稱數(shù)字用戶線（ADSL）及其演進的第二代ADSL（ADSL2）和改進的ADSL（ADSL2+）；對稱數(shù)字用戶線（SDSL）；高速數(shù)字用戶線（HDSL）；對稱數(shù)字用戶線（SDSL）；甚高速數(shù)字用戶線（VDSL）及其演進的第二代VDSL（VDSL2）；等等。這些不同種類的DSL我們統(tǒng)稱為xDSL。下表3給出了各種xDSL技術的簡單比較，包括采用的調(diào)制技術、傳輸速率、最大傳輸距離等，供參考。

表3：各種xDSL技術的簡單比較

欲詳細了解相關xDSL技術介紹的請進入：HDSL與SHDSL；ADSL；VDSL

四、xDSL的設備組成

對于用戶采用xDSL技術實現(xiàn)各類電信業(yè)務、特別是Internet業(yè)務的接入，其系統(tǒng)的組成應包括傳輸線路（一對或多對的電話用戶銅纜）和兩端的設備。兩端的設備即我們平常所說的調(diào)制解調(diào)器（在用戶側的我們也俗稱“貓”或“MODEM”），它應包括調(diào)制器和解調(diào)器的。事實上，調(diào)制解調(diào)器是俗稱，在G.99x系列建議書中稱為收發(fā)器。收發(fā)器從功能上，還應包括回波消除器、線路編譯碼器、分離器/濾波器、自動糾錯編譯碼器等。

對于xDSL技術的在局端的設備，稱之為DSL接入復用器（DSLAM，DSL Access Multiplexer）。這是因為，在不受話音信道4 kHz的帶寬限制后，xDSL線路在提供高速電信業(yè)務的服務商一側，不能再通過傳統(tǒng)的電話交換機接入，因而需要一種新的專用設備，能夠?qū)?/span>xDSL高速信號接入高速的數(shù)據(jù)干線或服務器。DSLAM設備實際上是將各用戶的局端MODEM集成在一個機架內(nèi)。此時的xDSL高速信號（使用的傳輸頻帶較高）并不占用話音信號頻帶（4 kHz以下），兩種信號疊加在一起在電話用戶線中傳輸，在兩端的收發(fā)器內(nèi)利用分離器/濾波器將兩個頻帶的信號分離。下圖4是以ADSL為例以說明xDSL技術系統(tǒng)的組成，供參考。

圖4：ADSL的系統(tǒng)示意圖

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五、xDSL技術的技術要求

各種xDSL技術的技術要求應符合ITU-T G.99X系列建議書標準的。為此，我國也參照ITU-T建議書并結合我國的具體情況，專門編制發(fā)布了相關xDSL技術的我國標準，包括國家標準和通信行業(yè)標準。

欲詳細了解xDSL技術要求的請進入：HDSL與SHDSL；ADSL；ADSL2與ADSL2+；VDSL

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然而，xDSL技術的發(fā)展，畢竟是利用原有的固定電話用戶線作為業(yè)務信號的傳輸通道，而電話用戶線的介質(zhì)是銅線。由于銅線介質(zhì)的特殊傳輸特性，諸如衰減特性、串擾特性（近端串音NEXT和遠端串音FEXT等），使得xDSL技術的進一步發(fā)展受到了一定的制約，尤其是信號傳輸速率越來越高，其制約因素越來越嚴重。另外，隨著光纖通信的發(fā)展，FTTx寬帶光接入網(wǎng)得到了普及，使得xDSL技術的應用也受到了很大的影響。

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