DSL(數字用戶線路)是以雙絞線為傳輸介質的傳輸技術組合，它以便捷的技術實現了本地環路的數字化，解決了網絡業務傳輸過程中的連接用戶的"1公里"問題，并以其低廉的寬帶改造價格吸引了眾多運營商及消費者。隨著高清晰視頻點播、海量文件下載、網絡遠程教育等需求的出現，DSL技術也在不斷地發展。DSL包括ADSL(非對稱數字用戶線)、HDSL(高速數字用戶線)、SDSL(對稱數字用戶線)等，一般稱之為xDSL，它們主要的區別就是體現在信號傳輸速度、距離、上行速率和下行速率對稱性的不同等方面。
1 DSL技術
1.1 ADSL
ADSL標準的編號為T1.413。該標準規定，ADSL將提供下列多種傳輸通道：
a)高速單工通道：該通道提供DS2速率(二次群速率，4×1.544Mbit/s或4×2.048 Mbit/s)，一般為6 Mbit/s的下行數據速率。高速單工通道可分成4個1.5 Mbit/s通道，2個3 Mbit/s通道或1.5 Mbit/s的任意倍數。
b)64 kbit/s雙工數據傳輸通道：該通道可配合高速通道使用，在用戶和業務提供者之間進行交互式控制和信息傳輸。
c)全雙工通道：全雙工通道可根據業務需要提供160 kbit/s和576 kbit/s速率。例如，用戶通過該通道以384 kbit/s的速率連接ISDN(綜合業務數字網)的基本速率或以576 khit/s的速率接人高速鏈路。
ADSL采用DMT(離散多音調制)，1.104 MHz帶寬分成256個子通道，每個子通道占用4.312 5 kHz的頻帶，如圖1所示。子通道6～3l用做上行傳輸，子通道33～255用做下行傳輸，上下行速率分別可達640 kbit/s和8 Mbit/s。由于每個子通道可以獨立進行調制和傳輸，基于DMT技術的ADSL可以有很強的抗噪聲的能力。
1.2 ADSL2
2002年5月進行的'TTU-T會議上通過了新一代的ADSL標準--ADSL2。ADSL2采用與ADSL相同的頻段，但傳輸性能(如長距離、抗線路損傷、抗噪聲等方面)有了一定的增強。
a)傳輸速率的提高：傳統G．dmt的物理層幀格式中，小開銷為32 kbit/s；而在ADS12標準中，小開銷為4 kbit/s。通過減小幀開銷、提高編碼增益、改進初始化狀態機和采用更的信號處理算法等措施，ADS12傳輸性能得到了進一步改善。相對于ADSL，ADSL2將上下行傳輸速率分別提升至800kbit/s和8 Mbit/s，下行可達12 Mbit/s；并且在相同的傳輸距離下，ADSL2可以獲得50 kbit/s的速率提高。
b)傳輸距離的提高：傳統G.dmt沒有定義單比特的星位圖調制，這使得在遠距離傳輸時因信噪比小而無法建立連接。ADSL2允許單比特調制，傳輸距離更遠。通過提高調制效率，在相同傳輸速率下，ADSL2可以使傳輸距離延長183 m。
c)智能化的功率管理：ADSL收發器不論是否處在數據傳送狀態，功率始終是相同的，而ADSL2引入兩個新狀態(低功耗模式的L2和高功耗模式的L3)，使收發器在數據速率低或無數據傳送時進入休眠狀態，可大大降低功耗，因而使局端(Clentral Office)設備的散熱要求降低，這對于解決現在廣泛采用的包月制所導致的用戶長時間在線造成局端設備功耗過大的問題有著重要意義。
d)實時的故障診斷：ADS12增加了對線路診斷功能的規范，可在初始化過程中及結束后，提供對線路噪聲、線路衰減、信噪比等重要參數的測量功能，在業務運行過程中提供對這些重要參數的實時監測能力。ADS12還定義了一種診斷測試模式，可在線路質量很差而無法激活時進行測量。就線路質量評測和故障定位功能而言，ADSL2系統比ADSL系統有了很大的改善，這對提高網絡的運行維護水平具有重要意義。
此外，ADSL2增強了在線重配置功能，支持對不同通道的動態速率分配和無縫速率適配；增強了頻譜控制功能；具有可選的短初始化序列，支持快速錯誤恢復，使得初始化的時間從10 s降至3 s。
1.3 ADSL2+
盡管ADSL2提升了ADSL的性能，但沒有從根本上解決傳輸速率的問題，為此，ITU-T提出了ADSL2+標準，并于2003年1月通過，定為G.992.5標準。
ADSL2+繼承了ADSL2的全部特性，并在此基礎上進一步擴展。ADSL2+將頻譜范圍從1.104 MHz擴展至2.208 MHz，相應地，子載波數目也由256增加至512，其中上行26個通道，下行480個通道。它支持的凈數據速率小下行速率可達16 Mbit/s，上行速率可達800 kbit/s。其帶寬分配如圖2所示。
ADS12+的DMT調制中，可實現通道傳輸比特數的動態選擇。首先是子通道的訓練，即通過發送一個接收端已知的訓練序列計算每個子通道的信噪比；然后根據每個子通道的信噪比，計算每個子通道可分配的比特數，把待傳輸的信息拆分為多個信息比特，分別注入相應的子通道。傳輸過程中，若信道特性發生變化，ADSL2+將根據重新計算得到的信噪比自動調整每通道中的比特數，以適應信道變化，達到傳輸。
ADSL2+的另一個優點是減少多種技術共用時的線問串擾。DSL線路面臨的干擾是來自臨近線路的DSL信號串擾，而考慮到ADSL2+有擴展的帶寬，可以將1.104 MHz以下的信號降得很低，而主要使用1.104 MHz和2.208 MHz之間的帶寬傳送數據，由于這段帶寬在傳統ADSL傳送帶寬之外，耦合噪聲可以被接收端濾波器過濾，不會影響性能。
ADSL2+打破了ADSL接入方式帶寬限制的瓶頸，使其應用范圍更加廣闊，具備了更遠的傳輸距離、更大的帶寬和更實用的運行維護手段。
1.4 SHDSL
SHDSL(單線對高速數字用戶線)技術在各種標準化的DSL技術中能較好地解決以E1速率的傳輸與接入問題，實現了與接入網和城域網傳輸設備的無縫對接。該技術的主要特點是：
a)提供高速對稱傳輸速率：與傳統的ADSL技術不同，SHDSL所提供的是雙向對稱業務，每對雙絞線可提供從192 kbit/s～5.7 Mbit/s的對稱速率，而對于擴展應用所支持的4線捆綁傳輸模式提供相應加倍的帶寬，這大大提升了服務范圍，改善了服務質量。
b)傳輸距離遠與干擾小：相對于ADSL，在相同速率時SHDSL的傳輸距離增加30％，由于線路編碼采用格柵編碼脈沖幅度調制，因此增強了抗干擾能力。
c)兼容性好：G.991.2標準為數據專線設備的線路接口提供統一的方案，可以與接入網中包括ADSL技術在內的其他傳輸技術兼容，同時由于標準的統一，推進了SHDSL局端與終端設備的互通性測試工作，為DSL進一步發展壯大用戶群鋪平了道路。
d)性能強大、服務范圍廣：SHDSL既能為中小型企業以及大型企業的分支機構提供各種全面的解決方案，滿足各種業務需求，如安全、虛擬個人網絡和業務延展規劃等，也可為服務供應商提供解決語音、視頻、視頻會議等各種集成通信問題的方案。
SHDSL是運營商在擴容時的一種選擇，并不是說要替代現有的DSL。SHDSL可以提供更寬的上行帶寬、更多的接人方式，并滿足用戶新的業務需求，在單站點網站、位置分散的中小型業務單位、大型企業的分支機構和遠程辦公人員等應用領域將一顯身手。
1.5 VDSL
為了適應網絡和業務全面IP化和以太網化的發展需求，并解決ADSL技術提供圖像業務方面帶寬有限、成本偏高等問題，基于以太網內核技術的VDSL(甚高速數字用戶線)就應運而生。VDSL是一種新興的DSL技術，并被稱為DSL的技術。采用該技術可以進一步提高DSL系統的下行帶寬，滿足廣大用戶高速上網的需要，并充分利用現有的電話線網絡，保護運營商既有的投資，很好地解決"1公里"的網絡瓶頸。其主要特點是：
a)超高速率：VDSL技術仍舊在一對銅質雙絞線上實現信號傳輸，可提供的非對稱下行數據速率為6．5Mbit/s～52Mbit/s，上行數據速率為0.8Mbit/s～6.4Mbit/s，對稱上下行數據速率為6.5Mbit/s～26 Mbit／s，VDSL技術的傳輸速率依賴于傳輸距離。
b)與以太網技術相結合：EoVDsL(基于以太網的VDSL)技術結合了二層以太網和VDSL物理層的特點，避免了ATM的復雜性和傳統以太網傳輸距離的限制，獲得了較好的性價比。VDSL技術和以太網技術的優越性在EoVDSL上得到了完美的結合，使得這種技術僅僅利用一條網絡線路就可向客戶端傳遞多種服務。用戶也只需通過VDSL終端適配器，就可以接上Internet，通過普通電話線傳輸高速以太網信號。
VDSL不僅不存在ATM與IP之間的轉換問題，而且克服了傳輸帶寬小和出線率低等問題。但是，VDSL線路質量要求高，傳輸距離較短，一般為1.5 km以內。
2 DSL技術在DSLAM中的應用
DSLAM(DSL接入復用器)是局端的寬帶接入沒備，其特征包括優化傳輸率、聚合鏈接以優化帶寬利用率以及進行流量控制。DSLAM為CPE(客戶端設備)和寬帶網絡接入服務器之間提供數據交換通道，完成多路DSL用戶的數據匯聚，并集中轉換到一條高速線上，經認證通過后接人InteInet。此外，DSLAM還可為用戶提供視頻、廣播電視、快速Intemet接入及其他高價值應用。
2．1 DSLAM組網原理
圖3給出了DSLAM簡單的組網結構。圖中，CPE為客戶端DSL設備，通常是DSL Modem，話音和數據信號經CPE后共同傳往局端的DSLAM，DSLAM側的分離器過濾出電話信號和數字信號，前者送往PSTN(公共交換電話網)交換機，進行話務處理；后者以ATM方式或以太網方式上行至BRAS(寬帶網絡接入服務器)。BRAS主要完成對前端接入用戶的認證，通過后即可實現該用戶的Internet接人請求。
2．2 ATM-DSLAM
圖4為ATM-DSLAM的網絡結構。圖中，上傳的數據信號在DSL Modem(ATU-R)中，通過AAL5分段和組裝子層(AA15 SAR)功能實現MAC幀到ATM信元的轉換，經DSL調制后，信號被傳輸到局端的DSLAM側，并對DSL信號進行解調，恢復成ATM信元格式。ATM-DSLAM對許多這樣的上傳信號進行匯聚，通過一個集中式的BRAS平臺連接到Internet。在信號下行時，下發的信號是以ATM信元格式傳送給ATM-DSIAM的，這些被接收的ATM信號帶著相關的信息，例如ATM業務類型、PVC數據以及其他一些參數等。ATM-DSLAM對不同的業務參數進行識別，并采取不同的處理措施，然后分接到各個對應的DSL信號調制器，然后輸出到對端的DSL Modem中。
2．3 IP-DSLAM
由于DSL技術仍停留在基于ATM的傳送模式下，要提供IP上聯接口，就必須經過ATM到IP的封裝轉換。根據轉換位置的不同，出現了兩種IP-DSLAM的實現方式：一種是基于以太網交換結構，在各用戶終端板上實現ATM PVC的終結，并將ATM信元適配到以太網幀，然后通過以太網上的接口進入以太網交換結構，通過BRAS連接到IP骨干網；另一種是采用ATM交換結構，在上聯接口板上集中終結ATM PVC，并將ATM信元適配到以太網幀，再通過以太網的接口進入以太網交換結構。
2．4 基于DSL技術的IP-DSIAM組網
中國各大運營商ATM網絡的資源有限，隨著DSLAM建設量的迅速擴大，現存的ATM端口資源基本耗盡，使得新建城域網以IP為主。同時，考慮到ATM網絡的建設成本過高，而近年來以太網大規模發展，因此國內廠家推出了IP-DSLAM，即DSL的ATM承載層終結在DSLAM內部，DSLAM通過以太網接口連接到IP城域網。
提供DSL用戶接入線的IP-DSLAM設備如圖6所示，在DSL用戶線路上仍然采用ATM信元傳輸，而在線路終端板上實現ATM信元到以太網幀的轉換，通過2層以太網交換機進行線路匯聚，再經BRAS認證后接入IP骨干網。
由于本地用戶接入帶寬有限，因此采用固定長度的ATM信元傳輸，可減少傳輸時延，并使實現數據緩沖變得簡單。之所以采用2層以太網交換方式，是為了適應以太網和IP技術的發展，進一步節省端口資源，便于網絡擴容。
3 結束語
隨著寬帶接入的逐漸普及，高速的網絡化服務已成為不可逆轉的潮流，雖然光纖接人是接人Internet的方式，但這需要一個很長的過渡過程。應該指出，DSL技術在相當長的一段時間內仍將是我國寬帶接入的主流技術。本文論述的基于SHDSL技術的高速對稱數據傳輸方案，對于促進高性價比的DSL技術起到了積極的作用，成為新型IP-DSLAM系統的發展方向。必須看到，IP-DSLAM仍有許多技術需要改進，例如進一步增強可擴展性、高帶寬和智能性，提供IP轉發、分類、策略、整形、調度和用戶管理等功能，并且能夠傳輸差分的IP業務。如何在高速傳輸的基礎上，使IP-DSLAM多業務化，并保證安全性，使用戶享受到更多、更快、更精彩的服務，這是下一步研究的重點。