DSL - 基础

各种 DSL 技术和 DSL 产品已进入市场，带来了机遇和困惑。本章概述了该技术，该技术可以通过铜线传输信息并改变各种 DSL 技术。了解此概念后，您可以更好地准备评估 DSL 技术和相关产品。

DSL 基本概念

PSTN 和支持的本地接入网络的设计遵循传输限于 3400 Hz 模拟语音通道的准则。例如 - **电话、调制解调器、拨号传真调制解调器**和**专线调制解调器**将其在本地接入电话线上的传输限制在 0 Hz 到 3400 Hz 之间的频谱范围内。使用 3400 Hz 频谱可能达到的最高信息速率小于 56 Kbps。那么 DSL 如何在相同的铜线上实现每秒数百万位的传输速率呢？

答案很简单 - 消除 3400 Hz 频率边界的限制，就像传统的 T1 或 E1 一样，它们使用的频率范围比语音通道宽得多。这种实现需要在铜线环路的一端到接收该信号频率宽度的另一端附件之间传输信息，该附件位于铜线环路的末端。

既然我们已经了解到可以选择去除 3400 Hz 的频率限制，并提高铜线上的支持信息速率；您可能想知道，“为什么我们不忽略 POTS 传输准则并使用更高的频率呢？”

衰减和由此产生的距离限制

让我们了解一下有关衰减以及导致距离限制的其他因素。

• **衰减** - 传输信号在通过铜线时功率的耗散。家庭布线也会导致衰减。

• **桥接引线** - 这些是环路的未端接扩展，会导致额外的环路损耗，并且在扩展长度的四分之一波长的频率周围存在损耗峰值。

• **串扰** - 由同一束线中两根导线之间的电能相互干扰引起。

可以将电信号的传输比作驾驶汽车。你开得越快，在给定距离内消耗的能量就越多，你越早需要加油。对于在铜线上传输的电信号，使用更高的频率来支持高速服务也会导致环路范围缩短。这是因为通过线环传输的高频信号比低频信号衰减能量更快。

减少衰减的一种方法是使用更低电阻的导线。粗导线的电阻小于细导线，这意味着信号衰减更小，因此信号可以传播更远的距离。当然，粗规格的导线意味着更多的铜，这会导致更高的成本。因此，电话公司通过使用可以支持所需服务的更细规格的导线来设计其电缆网络。

先进的调制技术最大程度地减少衰减

在 1980 年代初期，设备供应商积极致力于开发基本速率 ISDN，它提供了高达 64 Kbps 的两个 B 信道加上一个用于信令和分组数据的 16 kbps D 信道。信息的有效载荷和其他与实现相关的开销导致总共传输 160 Kbps 的信息。

ISDN 的一个关键要求是它必须能够到达现有铜线上客户，相当于 18,000 英尺。但是，基本速率 ISDN 的**AMI 实现**将需要使用较低的部分 160,000 Hz，从而导致信号衰减过大，并且低于 18,000 英尺，这是 26 号线路上携带的必要环路。

1988 年，信号处理和线路编码技术的进步使 AMI 代码的效率提高了一倍，通过在模拟波形或传输的每个周期内发送两位信息。该线路编码称为**2 二进制，1 四元 (2B1Q)**。ISDN 基本速率的 2B1Q 实现使用的频率范围从 0（零）到大约 80,000 Hz，衰减较小，并导致所需的 18,000 英尺环路覆盖范围。

关于 ADSL 线路编码的历史

大约在同一时间（1980 年代），业界认识到电话公司开发的本地环路的非对称特性，对提供视频娱乐服务产生了浓厚的兴趣。这种兴趣的动力是希望通过新服务增加收入，并认识到非美国有线电视运营商已开始通过其同轴电缆网络提供语音服务。

到 1992 年底，三种线路编码技术成为支持高速视频拨号音服务的最有可能的技术。它们是 -

• **QAM**，或正交振幅和相位调制，一种在调制解调器中使用了 20 多年的线路编码技术。

• **CAP**，之前为 HDSL 引入，实际上是 QAM 的一种变体。

• **DMT**，或离散多音，一种 20 多年前由 AT&T Bell Labs 获得专利（但未实施）的线路编码技术。

与 2B1Q 不同，2B1Q 是一种基带技术，在包括 0 Hz 或直流的频率上传输，上面提到的线路编码通常是带宽的，并且可以设计为在指定的任何频率范围内工作。

DSL 最初被设计为住宅服务，需要与已配置的 POTS 独立共存。因此，带宽属性被认为是 FDM 或 POTS 之间频率分离的先决条件，网络上的用户上行链路服务以及从网络到用户服务的下行链路。

除了上述 FDM 的实现外，一些 DSL 技术（包括 DMT 的某些实现）被设计为提供上行链路和下行链路的回声消除器，以最大程度地减少使用更高的频率并优化环路覆盖范围。但是，一些观察家认为，这些回声消除系统的性能往往会下降。越来越多的类似服务部署在同一电缆束中，抵消了避免使用较高频率带来的可观收益。