電話銅線接入

銅線寬帶接入技術(shù)也就是DSL技術(shù)，主要包括高比特率的用戶數(shù)字環(huán)路(HDSL)、非對稱用戶數(shù)字環(huán)路(ADSL)和甚高比特率的用戶數(shù)字環(huán)路(VDSL)。傳統(tǒng)的銅線接入技術(shù)，即通過調(diào)制解調(diào)器撥號實現(xiàn)用戶的接入，速率為56kbit/s(通信一方為數(shù)字線路接入)，但是這種速率遠遠不能滿足用戶對寬帶業(yè)務的需求。雖然銅線的傳輸帶寬非常有限，但是由于現(xiàn)在電話網(wǎng)非常普及，電話線占據(jù)著全世界用戶線的90%以上。充分利用這些寶貴資源，需要先進的調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)。

全銅線接入網(wǎng)在雙絞線上采用時間壓縮復接(TCM)和回波消除技術(shù)來提高傳輸速率。但是，當傳輸速率增加到T1(1554kbit/s)和E1(2048kbit/s)時，串擾和符號間干擾迅速增加。為了改善通信質(zhì)量，采用非對稱用戶線(ADSL)和超高速數(shù)字用戶線(VDSL)。

(1)ADSL用戶線

1989年，美國Bellcore首先提出ADSL技術(shù)。在實現(xiàn)FTTH比較困難的情況下，ADSL考慮了用戶線上傳輸視頻信號和多媒體信號時上、下行帶寬的不對稱性。美國國家標準協(xié)會(ANSI)的TIE研究組制訂了第一個ADSL標準(即T1.413)，其單工下行最高傳輸速率為6.144Mbit/s。中國將8.192Mbit/s速率作為ADSL最高傳送等級速率。

雙絞線上ADSL的用戶頻譜的分配如下:0~4kHz頻段傳送語音基帶信號，實現(xiàn)電話業(yè)務;20~120kHz頻段用來傳送上下行低速數(shù)據(jù)或控制信息，控制信息速率在16~64kbit/s;高頻段(124~1000kHz)的帶寬用于傳送下行高速數(shù)據(jù);最新的ADSL2+將頻段擴展到2.208MHz。

(2)超高速數(shù)字用戶線(VDSL)

另一種數(shù)字用戶線技術(shù)是VDSL，這是一種在雙絞線上能夠提供最高傳輸速率達55Mbit/s，傳輸距離為0.3~1.5km的技術(shù)。VDSL的信道劃分如下:0~4kHz為用戶傳輸電話業(yè)務;4~8kHz為上行通道，用于傳輸中低速數(shù)據(jù)，速率可達1.6Mbit/s;7000kHz以上為下行通道，傳輸高速數(shù)據(jù)業(yè)務，最大下行速率分為3檔:1.5km時為12.96~13.8Mbit/s，1.0km時為25.92~27.6Mbit/s，0.3km時為51.84~55.2Mbit/s。由于技術(shù)等因素，最初的VDSL產(chǎn)品采用較低的上行速率。

VDSL中，上下行信道均使用FDM(頻分復用)技術(shù)，并與POTS和ISDN信號分開。上行也可采用TDMA(時分多址)技術(shù)，此時上行信道相應采用QPSK(正交相移鍵控)調(diào)制技術(shù)或SLC(簡單線路編碼)技術(shù)。

VDSL所要達到的目的是要在更短的距離上傳輸更多的信息，因此VDSL采用先進的編碼技術(shù)，如CAP、DMT、DWMT(離散小波多音頻調(diào)制)和SLC等。為使傳輸誤碼率與壓縮的視頻信號相適應，VDSL必須采用前向誤碼糾錯方案，并采用交織技術(shù)，以糾正由于脈沖噪聲產(chǎn)生的誤碼。

(3)ADSL2/ADSL2+

ITU于2002年完成ADSL2(G.992.3，G.992.4)，它延長了傳輸距離，引入了無縫數(shù)據(jù)適配技術(shù)，實現(xiàn)線路實時改變和兩端平滑同步，支持多線對端口綁定，支持智能管理及實時測試等功能。另外，ITU在2003年完成ADSL2+(G.992.5)，頻譜寬度從1.1Mbit/s提高到2.2Mbit/s，下行速率在0.9km之內(nèi)可達24Mbit/s，1.2km之內(nèi)可達20Mbit/s，1.5km之內(nèi)可達16Mbit/s。

總的說來，xDSL技術(shù)允許多種格式的數(shù)據(jù)、語音和視頻信號通過銅線從局端傳給遠端用戶，可以支持豐富的業(yè)務類型。其主要優(yōu)點是能在現(xiàn)有90%銅線資源上傳輸高速業(yè)務，解決光纖不能完全取代銅線"最后一公里"的問題。但DSL技術(shù)也有其不足之處:它們的覆蓋范圍有限(只能在短距離內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)傳輸)，且一般是非對稱的(通常下行帶寬較高)。因此，這些技術(shù)只適用于一部分應用場景，可作為寬帶接入的過渡技術(shù)-從發(fā)展的角度來看，基于銅質(zhì)雙絞線和同軸電纜的各種寬帶接入技術(shù)都只是一種過渡性措施，可以暫時滿足一部分比較有需求的新業(yè)務，但如果要真正解決寬帶多媒體業(yè)務的接入，就必須將光纖引入接入網(wǎng)。

(4)VDSL2

VDSL2是第二代VDSL，與VDSL不同，ITU 制定了VDSL2+互聯(lián)互通標準，使VDSL2+實現(xiàn)了不同廠家的兼容。

與VDSL相比，VDSL2有更高的傳輸速率:在300m的短距離內(nèi)，可以實現(xiàn)雙向的100Mbit/s數(shù)據(jù)傳送速率;在300~1500m中等距離內(nèi)，通過采用柵格編碼技術(shù)和交織技術(shù)，傳輸速率也高于第一代VDSL。VDSL2有更遠的傳輸距離，通過增強發(fā)射功率(20.5dBm)，并配合U0頻段和回波抑制的使用，傳輸距離最遠可達4.5km左右。VDSL2摒棄了QAM調(diào)制方式，采用與ADSL2+同樣的DMT作為唯一的調(diào)制方式，能夠兼容ADSL2+技術(shù)。VDSL2由于融合了ADSL2+和第一代VDSL技術(shù)的優(yōu)點，因此在短距離內(nèi)，可以達到100Mbit/s傳輸速率，超過一定距離后，直接切換到ADSL2+模式，繼續(xù)提供中遠距離的數(shù)據(jù)傳輸。這為ADSL2+向VDSL2過渡提供了良好的解決方案，運營商可以根據(jù)需要逐步更新設備，既保護了原有的投資，又減少了技術(shù)選擇風險。

VDSL2具有完善的PSD控制能力，采用頻譜開槽、上行功率削減(UPBO)、MIB控制PSD等技術(shù)來完成功率譜的管理，消除或減小干擾對傳輸性能的影響，提高對接入環(huán)境的適應能力。同時也具有良好的視頻業(yè)務支持能力。充分考慮了視頻業(yè)務對分組丟失或誤碼敏感的特點，在脈沖噪聲保護、動態(tài)改變交織深度以及雙延遲通道等方面做了大量的工作，以降低脈沖噪聲造成的誤碼、分組丟失的概率。

除此之外，VDSL2還具有多種模板(Profile)配置、環(huán)路診斷以及在線重配置(OLR)等技術(shù)優(yōu)點。

在各類銅線接入技術(shù) 中，數(shù)字線對增容(DPG)技術(shù)是最早提出并得以應用的，它可實現(xiàn)在一對用戶線上雙向傳送160kbit/s的數(shù)字信息，傳輸距離達4~6km。由于速率太低，DPG無法滿足人們對寬帶業(yè)務的需求，因此目前對銅線接入技術(shù)的研究主要集中在速率較高的各種數(shù)字用戶線(xDSL)技術(shù)上。xDSL技術(shù)采用先進的數(shù)字信號自適應均衡技術(shù) 。

回波抵消技術(shù)和高效的編碼調(diào)制技術(shù)，在不同程度上提高了雙絞銅線對的傳輸能力，為用戶提供了一種低成本的綜合業(yè)務接入方式。