第2章銅線接入技術第一頁，共79頁。銅線接入概述2.1高比特率數字用戶線（HDSL）接入技術2.2不對稱數字用戶線（ADSL）接入技術2.3高速數字用戶線（VDSL）接入技術2.4第二頁，共79頁。2.1銅線接入概述

2.1.1DSL技術發展·

數字用戶線（DigitalSubscriberLine，DSL）技術是一種以銅制電話雙絞線為傳輸介質的接入傳輸技術，可以允許話音信號和數據信號同時在一條電話線上傳輸。第三頁，共79頁。1．DSL技術特點·DSL技術利用已有的電話線提供寬帶接入業務，采用DSL技術可在開通數據業務的同時不影響話音業務。第四頁，共79頁?！SL技術之所以能夠在原來只傳輸話音信號的雙絞線上同時傳送中高速數據業務信號，源于采用了專門的信號編碼和調制技術，使得話音信號和數據信號在雙絞線的有效傳輸頻帶范圍內得到合理配置，最大限度地發揮了雙絞線的傳輸能力。第五頁，共79頁。2．DSL技術分類·DSL技術包括SDSL、HDSL、ADSL、VDSL等，統稱為xDSL。第六頁，共79頁?！?/p>

不同DSL技術之間的主要區別體現在兩個方面：①信號傳輸速率和傳輸距離；②上行速率和下行速率的對稱性?！?/p>

目前，主要應用的DSL技術是ADSL和VDSL。第七頁，共79頁。第八頁，共79頁。2.1.2DSL關鍵技術·DSL技術采用了專門的信號編碼調制技術，使得在原來只傳送話音信號的雙絞線能夠承載高速數據信號。第九頁，共79頁。1.2B1Q編碼·2B1Q碼是無冗余度的四電平脈沖幅度調制碼，是幅度調制技術，屬于基帶型傳輸碼。第十頁，共79頁。第十一頁，共79頁?！?/p>

圖2-1所示為一個2B1Q編碼示例，其中用6個編碼符號傳送12比特（110110001101）數據，即每個符號傳送2比特。第十二頁，共79頁。第十三頁，共79頁。·2B1Q編碼的本質就是四進制（電平）編碼調制，能在相同時間內傳送兩倍的數據。·

如果需要進一步增加傳輸比特率，還可再增加每個符號傳送的比特數，例如八進制編碼、十六進制編碼等。第十四頁，共79頁。2.CAP調制·

無載波幅度相位調制（CarrierlessAmplitudeModulation/PhaseModulation,CAP）碼是以QAM調制技術為基礎發展而來的，可以說是QAM技術的一個變種。第十五頁，共79頁。3.DMT調制·DMT是將頻帶(0-1.104MHZ)劃分為最多256個由頻率指示的正交子信道（每個子信道占用4KHz帶寬）。

在每個離散的子載波中，根據各自信噪比的大小，實現16到256點的星座編碼，即每個子載波中的一個符號可以代表4～8個比特。第十六頁，共79頁。第十七頁，共79頁。輸入信號經過比特分配和緩存，將輸入數據劃分為比特塊，經TCM（網格編碼調制）編碼后，再進行512點離散傅利葉反變換(IDFT)將信號變換到時域。這時比特塊將轉換成256個QAM子字符。

隨后對每個比特塊加上循環前綴（用于消除碼間干擾），經數據模變換(D/A)和發送濾波器將信號送上信道。第十八頁，共79頁。·

在接收端則按相反的次序進行接收解碼。所以，DMT調制編碼技術提高了頻譜利用率，可以在有限的頻帶內傳輸更高比特率的信號。第十九頁，共79頁。4.頻分復用和回波抵消混合技術·

采用頻分復用和回波抵消混合技術可實現DSL系統中的全雙工和非對稱通信。·

頻分復用是將整個信道從頻域上劃分為獨立的2個或多個頻帶，分別用于上行和下行傳輸，彼此之間不會產生干擾。第二十頁，共79頁?！?/p>

回波抵消技術用于上、下行傳輸頻段相同的通信系統，可將本地發送信號在本地接收端的泄露衰減到很小。第二十一頁，共79頁。5.信號分離器技術·

在同時傳送話音和數據信號的DSL技術中，需要以專門的方式對話音信號和數據信號進行分離，這就是信號分離器技術，實現信號分離的裝置成為分離器（splitter）。第二十二頁，共79頁。2.2高比特率數字用戶線（HDSL）接入技術第二十三頁，共79頁。

2.2.1HDSL基本概念·

高比特率數字用戶線（High-bit-rateDigitalSubscriberLine，HDSL）采用數字信號自適應均衡技術和回波抵消技術，用以消除傳輸線路中近端串音、脈沖噪聲和波形噪聲、以及因線路阻抗不匹配而產生的回波對信號的干擾。第二十四頁，共79頁?！?/p>

從而能夠在現有的普通電話雙絞銅線（兩對或三對）上提供PDH一次群速率（T1或E1）的全雙工數字連接，無中繼傳輸距離可達3～5km。第二十五頁，共79頁?！DSL系統的傳輸標準主要有美國國家標準學會（AmericanNationalStandardInstitute，ANSI）制定的標準、歐洲電信標準學會（ETSI）制定的標準和中國通信行業標準。第二十六頁，共79頁。·HDSL的中國通信行業標準有兩個：1）YDN056-1997，《接入網技術要求-高比特率數字用戶線(HDSL)(暫行規定)》，1997年10月發布。2）YDN059-1997，《高比特率數字用戶線(HDSL)設備測試方法(暫行規定)》，1997年10月。第二十七頁，共79頁。2.2.2HDSL系統構成

1．HDSL系統·

HDSL系統由HDSL收發信機和二對/三對雙絞線構成，如圖2-5所示。第二十八頁，共79頁。第二十九頁，共79頁。·HDSL系統參考配置如圖2-6所示。第三十頁，共79頁?！?/p>

在發送端，來自用戶端的信息，首先進入應用接口，應用接口將數據流集成在應用幀結構（G.704，32時隙幀結構）中；該幀進入映射功能塊，映射功能塊將具有應用幀結構的數據流插入144字節的HDSL幀結構中，發送端的核心幀再傳送至公用電路；在公用電路，加上定位、維護和開銷比特，以便在HDSL幀中透明地傳送核心幀。第三十一頁，共79頁?！?/p>

最后由HDSL收發器發送到傳輸線路上。第三十二頁，共79頁。第三十三頁，共79頁。2.HDSL收發信機及工作原理第三十四頁，共79頁。2.2.3HDSL幀結構·HDSL信號傳輸包括HDSL幀結構和空閑比特碼組。·

HDSL的數據幀有三種：應用幀、核心幀和HDSL幀。第三十五頁，共79頁。·

應用幀是根據用戶應用而決定的數據幀結構；核心幀是HDSL內部的數據幀，是將不同應用幀數據映射為統一的144字節的凈荷；HDSL可以由此統一處理不同應用的數據，HDSL幀是對應每個HDSL收發器的數據幀。第三十六頁，共79頁。·

包括核心幀和定位比特、維護比特和開銷比特等。第三十七頁，共79頁?！?/p>

在HDSL傳輸過程中，2Mbit/s的比特流被分解在兩對（或三對）雙絞線上傳輸，發送端將分解的信號映射入HDSL幀，接收端再把這些分解的HDSL幀重新組合成原始信號。第三十八頁，共79頁。第三十九頁，共79頁。3.HDSL幀速率（P17）第四十頁，共79頁。2.2.4HDSL2技術第四十一頁，共79頁。2.3不對稱數字用戶線（ADSL）

接入技術

2.3.1ADSL定義與特點·

不對稱數字用戶線（AsymmetricDigitalSubscriberLine，ADSL）是一種利用現有的傳統電話線路高速傳輸數字信息的技術，以上、下行的傳輸速率不相等的DSL技術而得名。第四十二頁，共79頁?！?/p>

ADSL下行傳輸速率接近8Mbps，上行傳輸速率接近640kbps，并且在同一對雙絞線上可以同時傳輸傳統的模擬話音信號。第四十三頁，共79頁?！DSL主要技術特點：

（1）充分利用現有銅線網絡及帶寬，只要在用戶線路兩端加裝ADSL設備即可，方便、靈活，時間短，系統投資?。唬?）同時提供普通電話業務、數字通路（個人計算機）、高速遠程接收（電視和電話頻道）。第四十四頁，共79頁。

（3）使用高于3kHz的頻帶來傳輸數字信號；（4）使用高性能的離散多音頻DMT調制編碼技術（5）使用FDM頻分復用和回波抵消（EC）技術；（6）使用Splitter信號分離技術。第四十五頁，共79頁。2.3.2ADSL系統構成·ADSL系統構成如圖2-10所示，就用戶環路的雙絞線兩端，各加裝一臺ADSL局端設備和ADSL遠端設備而構成。第四十六頁，共79頁。第四十七頁，共79頁。ADSL收發信機第四十八頁，共79頁。

前向糾錯碼（FEC）的碼字是具有一定糾錯能力的碼型，它在接收端解碼后，不僅可以發現錯誤，而且能夠判斷錯誤碼元所在的位置，并自動糾錯。

這種糾錯碼信息不需要儲存，不需要反饋，實時性好。所以在單向傳輸系統都采用這種信道編碼方式。第四十九頁，共79頁。

向前糾錯（FEC）是糾錯碼的差錯控制方式中的一種，這種還包括反饋重傳（ARQ）和混合糾錯（HEC）。第五十頁，共79頁?！?/p>

ADSL接入網參考模型如圖2-12所示。·

其中ATU-C（ADSLTransceiverUnit-CentralOfficeside）和ATU-R（ADSLTransceiverUnit-Remoteside）分別是ADSL局端和用戶端的收發設備。第五十一頁，共79頁。第五十二頁，共79頁?！?/p>

在局端，ADSL收發器通過V接口與ATM寬帶網絡或高速以太網連接，接入數字骨干網絡；

在用戶端，ADSL收發器通過T接口和用戶家庭內部網絡連接（一般使用以太網接口），然后連接用戶的網絡設備如電腦、機頂盒等。第五十三頁，共79頁。1、信號發送流程（局端）

（1）數據接入和分配·

不同的業務數據流通過DSLAM饋送給ATU-C發送器，根據業務應用和業務數據量的不同，這些數據被適當分配在7個下行信道中；

（2）擾碼和前向糾錯；（3）DMT調制。第五十四頁，共79頁。2、信號接收流程（用戶端）

（1）分離器分離ADSL信號和話音信號（2）帶通濾波、回波抵消、放大、自動增益控制（3）DMT解調制第五十五頁，共79頁。（4）FEC解碼、解擾和CRC校驗·

在ATU－R中，有7個接收信道，其中4個單工接收信道，3個雙工信道；在ATU－C中，有7個發送信道，其中有3個雙工信道，4個單工發送信道。第五十六頁，共79頁。

2.3.3ADSL幀結構

·ADSL傳輸幀結構分為復幀、數據幀和快速幀三類。第五十七頁，共79頁。1．ADSL復幀結構

·

復幀是ADSL傳輸的總體信號流結構，其中包含了傳輸數據和傳輸開銷，其結構如圖2-13所示。第五十八頁，共79頁。第五十九頁，共79頁。2.ADSL數據幀結構·

數據幀是復幀中的基本結構，對應圖2-13所示復幀中的“幀1”~“幀67”，其結構如圖2-14所示。第六十頁，共79頁。第六十一頁，共79頁?！DSL數據幀長度為246s，由兩部分所組成：一是流經快速路徑的快速附加信息位（fastoverhead）及快速數據（fastdata）；二是流經交錯信道的交錯附加信息位（interleavedoverhead）及交錯數據（interleaveddata）。第六十二頁，共79頁。3.ADSL快速幀結構·

快速幀用于承載ADSL傳輸數據，其結構如圖2-15所示。第六十三頁，共79頁。第六十四頁，共79頁。·

快速數據幀中包括了若干個附加信息字節，下行方向為快速字節（Fastbyte）、AEX字節和LEX字節，其中快速字節也是快速數據幀的幀頭。第六十五頁，共79頁。4.ADSL幀頭·

ADSL幀頭的功能：同步承載通道，配置AS和LS，對ADSL幀流進行定位；遠程控制和速率適配、循環冗余校驗（CRC）進行檢錯、前向糾錯（FEC）、操作管理與維護（OperationAministrationandMaintenance，OAM）。第六十六頁，共79頁。2.3.4ADSL應用

·ADSL典型接入應用如圖2-16所示，圖中顯示了個人用戶和單位用戶通過ADSL接入的方式。第六十七頁，共79頁。第六十八頁，共79頁。·ADSL個人用戶接入方式中，只要電話線路通過線路測試，在用戶端只需增加一個ADSLModem，再經局端網管進行相應數據設置，即可實現寬帶接入。第六十九頁，共79頁。2.4 高速數字用戶線（VDSL）接入技術

2.4.1VDSL系統構成

1．VDSL系統構成·VDSL的系統結構如圖2-17所示。第七十頁，共79頁。第七