一、引述

1、技術的起源

我們知道，對于用戶的電信業務的接入，利用銅線介質是最早實現的有線接入。其最初主要是提供電話（話音）業務的接入，稱之為電話用戶線，此時它傳輸的是模擬信號，占用4kHz（主要是300~3400 Hz的傳輸帶寬）以內的頻帶。后來隨著數據信息或數字信息的出現，人們仍期望利用這些現有的銅線介質的接入方式來實現這些非模擬的且占用傳輸頻帶較寬的信息傳輸。然而，由于銅纜介質本身的傳輸特性，要想利用銅線傳輸數據信息或數字信息，人們開始研究開發了新的相應技術，其中包括數字用戶環路（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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依據香農公式可知，在電話用戶線上提高用戶業務數據傳輸率的制約因數有兩個，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字信號的傳輸。而對于固定電話網絡來講，它適應的是話音業務的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，但數據業務或數字業務的速率越高，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

在我國通信行業標準YD/T 1034《接入網名詞術語》中，對于數字用戶線（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的用戶環路傳輸設備，位于用戶銅線環路兩端用于傳輸ISDN-BRA業務。光義上的DSL同xDSL，一般用于作為各種數字用戶線技術的統稱。注意，YD/T 1034稱之為數字用戶線（DSL）技術，通常我們也稱為數字用戶環路（DSL，Digital Subscriber Loop）技術。

所謂數字用戶線技術就是：在突破了傳統電話用戶線上（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據/數字信號傳輸（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，根據香農公式及理論，其理論極限傳輸數據/數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據/數字業務為主的高速通信技術（部分兼顧了傳統模擬電話接入問題）。從接入網的發展來看，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代通信業務的接入。

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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字線之分，將DSL中使用的電話用戶線稱為“數字用戶線”不合適；二是傳輸信道也并非為直接傳輸數字信號，而仍然傳輸的是模擬信號（調制器將基帶數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技術的發展與演進

1、通過電話網絡實現低速數據業務的傳輸（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據業務是電報業務。它通過稱為調制解調器的技術，把電報業務的數據信號在話音頻帶內或大于4kHz的帶寬內通過公用電話交換網絡（PTSN）進行傳輸，在局端是與交換機的Z接口相連。這種通過電話網絡實現數據信號傳輸的調制解調器技術適用于ITU-T的V系列建議書標準的。如使V.34調制解調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據傳輸速率34.822Kbps）。而V.90調制解調器則另辟蹊經（使用調制解調器對），針對特殊應用環境，通過提高用戶調制解調器編碼的D/A轉換信噪比，可實現下行速率為56kbps、上行速率為33.6 kbps的數據信號的傳輸。ITU-T的V系列建議（基于電話網的數據通信）實際上是最原始的數字用戶環路（DSL）技術。

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適用于ITU-T的V系列建議的調制解調器技術在一對電話銅線線路傳輸的數據業務信號的速率是較低的，但它只是滿足諸如電報業務或低速數據業務（DTE-DCE間接口）等業務的接入。

2、通過電話網絡實現ISDN業務的傳輸（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字業務，人們又開發研究了一種信新技術，稱為綜合業務數字網絡（ISDN）技術。該技術的機理也是繼承了上述調制解調器技術，但其改進了調制技術，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的數字業務信號能在雙絞銅線環路線對上傳輸，此時傳輸數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。

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顯然，ISDN-BRA接入技術也是一種采用數字用戶線（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ITU-T的I系列建議，它在用戶端定義了標準的用戶-網絡接口（UNI），用戶端直接與用戶的各種業務終端相連，網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包括IP業務的接入（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務的接入，但隨著IP網絡的發展，各種Internet業務的出現，利用電話用戶銅線實現這種速率更高的包括分組交換方式的數字業務接入，人們開始借鑒ISDN-BRA接入技術，不斷的采用新的調制技術（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，從而開發出了各種形式的DSL技術的產品，即xDSL技術。

欲詳細了解xDSL技術常用的調制技術介紹的請進入：DMT、QAM、CAP

在YD/T 1034標準對數字用戶線（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技術的相關內容將在下述介紹。

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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業務接入，而這些新的DSL技術的產品，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字用戶線（ADSL）及其演進的第二代ADSL（ADSL2）和改進的ADSL（ADSL2+）；對稱數字用戶線（SDSL）；高速數字用戶線（HDSL）；對稱數字用戶線（SDSL）；甚高速數字用戶線（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技術實現各類電信業務、特別是Internet業務的接入，其系統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制解調器（在用戶側的我們也俗稱“貓”或“MODEM”），它應包括調制器和解調器的。事實上，調制解調器是俗稱，在G.99x系列建議書中稱為收發器。收發器從功能上，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務的服務商一側，不能再通過傳統的電話交換機接入，因而需要一種新的專用設備，能夠將xDSL高速信號接入高速的數據干線或服務器。DSLAM設備實際上是將各用戶的局端MODEM集成在一個機架內。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，在兩端的收發器內利用分離器/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技術系統的組成，供參考。

圖4：ADSL的系統示意圖

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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，專門編制發布了相關xDSL技術的我國標準，包括國家標準和通信行業標準。

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技術的發展，畢竟是利用原有的固定電話用戶線作為業務信號的傳輸通道，而電話用戶線的介質是銅線。由于銅線介質的特殊傳輸特性，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，隨著光纖通信的發展，FTTx寬帶光接入網得到了普及，使得xDSL技術的應用也受到了很大的影響。

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