DSL - 基础知识
各种各样的DSL技术和DSL产品已经进入市场,带来了机遇,也带来了困惑。本章提供了该技术的概述,该技术可以通过铜线传输信息并改变各种DSL技术。了解这个概念后,您可以更好地准备评估 DSL 技术和相关产品。
DSL 基本概念
PSTN 和支持本地接入网络的设计准则是传输仅限于 3400 Hz 模拟语音通道。例如 -电话、调制解调器、拨号传真调制解调器和专用线路调制解调器将其在本地接入电话线路上的传输限制在 0 Hz 到 3400 Hz 之间的频谱。使用 3400 Hz 频谱的最高信息速率低于 56 Kbps。那么DSL是如何在同一条铜线上实现每秒数百万比特的信息速率的呢?
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,它使用比语音通道更广泛的频率范围。这种实现方式需要在铜线环路末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的信号的频率宽度。
据我们现在了解,我们可以选择取消3400Hz的限制频率,并提高铜子上支持的信息速率;您可能想知道,“为什么我们不忽略 POTS 准则传输和更高频率的使用?”
衰减和由此产生的距离限制
让我们了解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的功率耗散。家庭布线也会造成衰减。
桥接抽头- 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的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。
我们可以将电信号的传输与驾驶汽车进行比较。你走得越快,在给定距离内燃烧的能量就越多,你就必须越早补充能量。由于电信号在铜线上传输,使用更高的频率来支持高速服务也会导致更短的环路范围。这是因为通过线环传输的高频信号比低频信号更快地衰减能量。
最小化衰减的一种方法是使用电阻较低的导线。粗电线比细电线具有更小的电阻,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,粗规格的电线意味着更多的铜,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电线来设计电缆设备。
先进的调制技术最大限度地减少衰减
20 世纪 80 年代初,设备提供商积极致力于开发基本速率 ISDN,它提供高达 64 Kbps 的两个 B 通道和一个用于信令和分组数据的 16 kbps D 通道。信息的有效负载以及与实施相关的其他开销成本导致传输信息总量为 160 Kbps。
ISDN 的一个关键要求是它必须通过现有的铜缆(相当于 18,000 英尺)到达客户。然而,基本速率 ISDN 的AMI 实现需要使用较低部分 160,000 Hz,导致信号衰减过多,并且低于 18,000 英尺,这是 26 规格电线上承载的必要环路
1988 年,信号处理和编码线路的进步通过在模拟波形或传输的每个周期中发送两位信息,使 AMI 代码继承的效率提高了一倍。该代码行称为2 个二进制,1 个四元 (2B1Q)。ISDN 基本速率的 2B1Q 实现使用从 0(零)到大约 80,000 Hz 的频率,其衰减较小,可实现 18,000 英尺的所需环路覆盖范围。
ADSL 线路代码的历史
大约在同一时间(1980 年代),业界认识到本地环路的不对称属性,使得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,三线代码逐渐成为支持高速视频拨号音服务的最有可能的技术。这些是 -
QAM(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是之前为 HDSL 引入的,实际上是 QAM 的一个变体。
DMT(Discrete MultiTone),一种线路编码技术,20 多年前由 AT&T 贝尔实验室申请专利(但尚未实施)。
2B1Q 是一种以 0 Hz 或 DC 等频率进行传输的基带技术,与 2B1Q 不同,上述线路代码通常是带宽,并且可以设计为在任何指定的频率范围内运行。
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、网络上的用户上行信道服务以及从网络到用户服务的下行链路之间频率分离的先决条件。
除了上述 FDM 的实现之外,一些 DSL 技术(包括 DMT 的一些实现)旨在提供上行和下行通道的回声消除器,以最大限度地减少更高频率的使用并优化环路范围。然而,一些观察家认为,这些系统的回声消除后,性能往往会恶化。越来越多的类似服务部署在同一个电缆束中,抵消了与避免更高频率相关的巨大收益。