自从数字用户线(DSL)技术诞生以来,为了尽可能的提高系统的数据传输能力,各种类型的数字用户线(xDSL)技术不断涌现,在充分挖掘着传统的市话用户线缆铜线的传输潜力。目前经国际电联(ITU-T)标准化的依次有:HDSL(包括SHDSL)、ADSL(包括ADSL1、ADSL2、ADSL2+及它们的Lite版)、VDSL(包括VDSL1、VDSL2)等系统。我国也将这些系统转化为了国内通信行业标准,下述依据我国的标准规定,对这些xDSL系统的主要技术特征做一汇总介绍比较。注意,我国的xDSL系统的技术标准中在某些具体细节方面是与ITU-T建议书(G.99X系列)的相应内容可能有所不同的。
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一、系统数据传输能力
所谓系统的数据传输能力是指DSL系统支持的最大数据传输速率的能力。我们知道,xDSL技术,是以HDSL、ADSL和VDSL依次相继研发的,那么它们的数据传输能力自然是依次增强的,具体汇总于下表1中。需要注意的是,表中除HDSL外,其它系统给出的是系统净数据传输速率,即还没有加入各种任何开销的基带数据速率。另外,表中除HDSL外(可达三线对传输),其它系统都是指单线对传输。
表1:xDSL系统的最大数据传输速率比较
二、系统使用的线路频段
我们知道,对于xDSL系统所支持的数据信号的传输速率越高,其占用线路(市话电缆铜双绞线)的传输频带越宽,其最大传输频率越大。因此,对于HDSL、ADSL和VDSL系统依次使用的频带也越来越宽。下表2汇总了我国xDSL系统使用的线路传输频带情况。系统使用的频带越宽,其频段的使用计划越复杂。
表2:我国xDSL系统使用的线路传输频带
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对于xDSL系统所支持的数据信号的传输速率越高,由于受到市话电缆传输系统本身的传输特性的影响,使得系统的实现的技术代价也越来越大。
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三、系统的调制方式
xDSL系统的数据传输能力越强,其使用的线路的频带越宽,受到市话电缆传输线路系统本身的传输特性的制约越大。因此,为了适应这些情况,不同xDSL系统所采用的调制技术也不相同,随着系统的传输能力的增强,其采用的调制方式就越复杂,以尽可能地满足其系统的传输性能。xDSL系统从早期使用的简单的脉冲幅度调制(2B1Q)方式,到无载波幅度相位调制(CAP)方式;再到正交波幅调制(QAM))方式和离散多音调制(DMT)方式等。下表3-1汇总了我国各xDSL系统采用的调制技术。可以看出,DMT调制方式是xDSL系统较多所采用,这是因为该调制方式可以将整个频带分割成若干个子信道(最多可达255个)来传输信息,以提高系统的频谱利用率,进而提高其系统的数据传输能力。
表3-1:我国各xDSL系统所采用的调制技术
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我们知道,对于先期的HDSL系统是分别采用2B1Q调制方式和CAP调制方式来实现双向对称E1或T1级数据率的传输,这两种调制方式是适应xDSL系统相对较低数据速率传输,下表3-2是2B1Q和CAP在对系统性能方面影响的比较;下图3是2B1Q和CAP在频带性能方面影响的比较,以供通信人了解。
表3-2:2B1Q和CAP对系统性能方面影响的比较
图3:2B1Q和CAP对频带性能方面影响的比较
从整个xDSL系统的演进过程看,其基本的技术原理很是类似,只是在具体技术细节上(信道安排、成帧、调制、编码、纠错、消噪/消串等),在适应市话用户电缆铜线传输系统(可能与POTS业务和/或ISDN业务共存)的特点,在不断满足用户对各类高速数据业务(包括ATM方式、STM方式和PTM方式的业务)的接入需求。其目的是在充分挖掘市话用户电缆的传输潜力,但充其量仅是在光纤接入技术之前的一个过渡,因为毕竟铜缆的传输能力十分有限。
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