DSL - 基础知识

各种 DSL 技术和 DSL 产品已进入市场，带来了机遇和混乱。本章概述了该技术，它可以通过铜线传输信息并改变各种 DSL 技术。理解这个概念后，您可以更好地准备评估 DSL 技术和相关产品。

基本 DSL 概念

PSTN 和支持本地接入网络的设计准则是，传输限制在 3400 Hz 的模拟语音信道上。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 已将其在本地接入电话线上的传输限制在 0 Hz 至 3400 Hz 之间的频谱内。使用 3400 Hz 频谱可能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比特的信息速率呢？

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信道要宽得多。这样的实现需要在铜线环路的一端的宽频率范围内将信息传输到另一个附件，该附件接收铜线环路末端信号的频率宽度。

正如我们现在已经了解到的那样，我们可以选择消除 3400 Hz 的频率限制，并增加铜线上支持的信息速率；您可能会想，"为什么我们不忽略 POTS 传输指南并使用更高的频率？"

衰减和由此产生的距离限制

让我们了解有关衰减和导致距离限制的其他因素。

• 衰减 −传输信号在铜线上传输时，其功率会耗散。家庭布线也会导致衰减。

• 桥接分接头 − 这些是环路的未端接延伸，会导致额外的环路损耗，损耗峰值围绕延伸长度四分之一波长的频率。

• 串扰 − 同一束中两根电线之间的干扰，由每根电线携带的电能引起。

可以将电信号的传输与驾驶汽车进行比较。速度越快，在给定距离内消耗的能量就越多，加油的时间也越早。当电信号在铜线上传输时，使用更高的频率来支持高速服务也会导致环路范围变短。这是因为通过导线环路传输的高频信号比低频信号衰减得更快。

减少衰减的一种方法是使用电阻较低的导线。粗导线的电阻比细导线小，这意味着信号衰减较小，因此信号可以传输更长的距离。当然，粗规格导线意味着更多的铜，这会导致更高的成本。因此，电话公司设计了他们的电缆厂，使用可以支持所需服务的较细规格的导线。

先进的调制技术最大限度地减少衰减

20 世纪 80 年代初，设备供应商积极致力于开发基本速率 ISDN，它提供高达 64 Kbps 的两个 B 通道和一个 16 kbps 的 D 通道，用于信令和数据包数据。信息的有效载荷以及与实施相关的其他间接成本导致总传输信息量达到 160 Kbps。

ISDN 的一个关键要求是它必须通过现有的铜线（相当于 18,000 英尺）到达客户。但是，基本速率 ISDN 的 AMI 实施 需要使用较低的 160,000 Hz 部分，导致信号衰减过多，并且低于 18,000 英尺，这是 26 号线承载的必要环路

1988 年，信号处理和编码线路的进步使​​ AMI 代码继承的效率翻了一番，通过在每个模拟波形或传输周期发送两位信息。这行代码被称为2 二进制，1 四进制 (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，衰减较少，可实现 18,000 英尺的所需环路范围。

ADSL 线路代码的历史

大约在同一时间（20 世纪 80 年代），业界认识到本地环路的不对称属性，电话公司对提供视频娱乐服务产生了浓厚的兴趣。这种兴趣的动机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工厂同轴电缆提供语音服务。

到 1992 年底，三线代码成为最有可能支持高速视频拨号音服务的技术。这些是 −

• QAM，即正交幅度和相位调制，是一种在调制解调器中使用了 20 多年的线路编码技术。

• CAP，早先为 HDSL 引入，实际上是 QAM 的一种变体。

• DMT，即离散多音，是一种线路编码技术，20 多年前由 AT&T 贝尔实验室获得专利（但未实施）。

与 2B1Q（一种以包括 0 Hz 或 DC 的频率传输的基带技术）不同，上述线路代码通常是带宽，可以设计为在指定的任何频率范围内运行。

DSL 最初设计为住宅服务，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，即网络上的用户上行信道服务和从网络到用户服务的下行链路。

除了上述 FDM 的实现之外，一些 DSL 技术（包括一些 DMT 的实现）还设计为提供上行和下行信道的回声消除器，以尽量减少更高频率的使用并优化环路覆盖范围。然而，一些观察家认为，这些系统回声消除后的性能往往会恶化。越来越多的类似服务部署在同一电缆束中，抵消了避免更高频率所带来的巨大收益。